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See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/372830776 Aprendizaje Basado en la Investigación Book · August 2023 CITATIONS 0 READS 3,244 2 authors: Marina Patricia Arrieta Universidad Politécnica de Madrid 135 PUBLICATIONS 5,564 CITATIONS SEE PROFILE Victoria Alcázar Universidad Politécnica de Madrid 81 PUBLICATIONS 1,011 CITATIONS SEE PROFILE All content following this page was uploaded by Marina Patricia Arrieta on 04 August 2023. 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Los autores de cada capítulo son los únicos responsables de las imágenes que utilizan y de las opiniones expresadas en sus respectivos capítulos, por lo que las Editoras no se hacen responsable del contenido de cualquiera de los capítulos de este libro. Licencia: Este libro tiene una licencia Creative Commons. Reconocimiento-NoComercial 4.0 Internacional (CC BY-NC 4.0). Cualquier reproducción total o parcial de esta obra deberá hacer un reconocimiento expreso a la autoría de la misma. No se permite el uso comercial de la obra original. Las imágenes, figuras, ilustraciones que aparecen están amparadas bajo esta licencia salvo en las que expresamente se hace mención a su autoría/crédito al pie de las mismas. https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ https://www.researchgate.net/publication/372830776_Aprendizaje_Basado_en_la_Investigacion https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ https://www.researchgate.net/publication/372830776_Aprendizaje_Basado_en_la_Investigacion 2 3 Contenido Introducción y Agradecimientos ........................................................................................................................ 5 Sección 1. Innovación docente en Aprendizaje Basado en la Investigación: experiencias en el aula. ............ 9 Capítulo 1.1. Implementación de metodologías activas en asignaturas STEAM (Proyecto QUIM-Activa) 11 Capítulo 1.2. El uso de la Realidad Aumentada para la enseñanza de contenidos de física y química en educación secundaria .................................................................................................................................. 17 Capítulo 1.3. Cómo desarrollar la comunicación persuasiva de los estudiantes de ingeniería en la docencia de la lengua inglesa ..................................................................................................................................... 21 Capítulo 1.4. Una investigación en el aula: inclinando torres de liras ......................................................... 25 Capítulo 1.5. Aprendizaje interactivo de los fundamentos de la espectroscopia y la teoría atómica para alumnos de Bachillerato .............................................................................................................................. 29 Capítulo 1.6. Una actividad experimental sobre la densidad en Educación Básica ................................... 33 Capítulo 1.7. Biomoléculas en contextos: preguntas para indagar y debatir en clase de Biología ............ 39 Capítulo 1.8. Una introducción al método científico con agua y sal común: aplicación y resultados ......... 43 Capítulo 1.9. ¿Flota o se hunde?: A vueltas con el principio de Arquímedes ............................................. 49 Sección 2. Innovación docente en ABI mediante actividades experimentales en el laboratorio y otros escenarios. ...................................................................................................................................................... 53 Capítulo 2.1. Cristales en formación ........................................................................................................... 55 Capítulo 2.2. Técnicas y estrategias para la mejora de la enseñanza STEM en el aula. Herramientas Colaborativas ............................................................................................................................................... 59 Capítulo 2.3. Implementación de técnicas de investigación y aprendizaje activo mediante la utilización del “escape room” como parte del proceso ....................................................................................................... 63 Capítulo 2.4. Síntesis del ácido (S)-2-hidroxi-3-fenilpropanoico desde (S)-fenilalanina ............................. 69 Capítulo 2.5. La indagación y la investigación en la implementación de la competencia Diseño Experimental en el Grado en Ingeniería Química – GIQ-ETSII-UPM ............................................................................... 73 Capítulo 2.6. Aplicación de técnicas de Aula Invertida y Aprendizaje Cooperativo en la práctica de laboratorio “Coloraciónde Lentes Oftálmicas Orgánicas y clasificación en filtros de protección solar” ..... 81 Capítulo 2.7. Adaptando prácticas de laboratorio de asignaturas de Grado a alumnos con dificultades visuales ........................................................................................................................................................ 87 Sección 3. Innovación docente en ABI implementando conceptos de Economía Circular ............................. 91 Capítulo 3.1. Disolventes 3 x 1: Investigación, aprendizaje y economía circular ........................................ 93 Capítulo 3.2. Metodologías activas de Indagación cotidiana: fabricación de biopolímeros a partir de patatas e indicadores a partir de lombarda .............................................................................................................. 97 Capítulo 3.3. CircularízatE: Un Living Lab para experimentar y aprender ................................................ 105 Capítulo 3.4. Diseño y producción de material de laboratorio revalorizando residuos plásticos mediante impresión 3D .............................................................................................................................................. 109 Capítulo 3.5. Estrategia de Aprendizaje Basado en la Investigación para explicar conceptos de plásticos sostenibles ................................................................................................................................................. 113 Capítulo 3.6. Obtención de papel reciclado mediante aprendizaje basado en proyecto en la asignatura Tratamiento de Residuos Sólidos .............................................................................................................. 119 Capítulo 3.7. Revalorización de residuos alimentarios como una estrategia de economía circular en aprendizaje basado en la investigación ..................................................................................................... 123 Índice de Autores ........................................................................................................................................... 129 4 5 Introducción y Agradecimientos Este libro surge de la motivación de compilar distintas estrategias docentes sobre el Aprendizaje Basado en la Investigación (ABI) aportadas por docentes de las áreas de Ciencia, Tecnología, Ingeniería, Arte y Matemáticas. Estas disciplinas son las denominadas disciplinas STEAM (de sus siglas en inglés: Science, Technology, Engineering, Arts & Mathematics) que anteriormente, se conocían como STEM, ya que no se incluía la disciplina artística. Así, con el objetivo principal de compartir herramientas didácticas e innovadoras que faciliten el desarrollo de la enseñanza en los niveles educativos de formación profesional (grados básico, medio y/o superior), educación secundaria (obligatoria y bachillerato) y universitario, se recogen aquí una serie de actividades en disciplinas STEAM. Estas actividades han sido desarrolladas en el aula, en el laboratorio o en otros escenarios (Ferias de Ciencia, Campus Universitarios, etc.) y podrían ser replicadas o adaptadas y extrapoladas a niveles educativos distintos al de referencia. Las propuestas de trabajo presentadas en este libro se esfuerzan en promover e impulsar estrategias ABI, con la finalidad de mejorar la transferencia de la actividad investigadora y repercutir positivamente en la enseñanza y la mejora del aprendizaje. Además, muchas de las actividades involucran distintos retos de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), encontrándose, por tanto, alineadas con la Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas. Con ello se pretende no solo motivar a los estudiantes, sino aumentar su implicación, lo que debería conducir a un aprendizaje integral con un impacto significativo en su formación posterior. A tal fin, este libro reúne un conjunto de 23 capítulos diseñados según la metodología ABI, que detallan actividades innovadoras en áreas STEAM para distintos niveles educativos y en diferentes entornos de aprendizaje (aula, laboratorio, otros espacios sociales…). Las actividades están enfocadas, no sólo a promover metodologías activas en el proceso de enseñanza-aprendizaje, sino también a integrar los ODS en la educación. Así, las experiencias recogidas en cada uno de los capítulos del libro, pretenden ser un elemento de ayuda para la mejora de las metodologías docentes, considerando las necesidades y expectativas de los estudiantes y la sociedad actual. Para facilitar su consulta, las experiencias de Aprendizaje Basado en la Investigación se han organizado en 3 secciones con la siguiente temática: Sección 1. Innovación docente en ABI: experiencias en el aula, Sección 2. Innovación docente en ABI: experiencias en el laboratorio y otros escenarios, Sección 3. Innovación docente en ABI: conceptos de economía circular. Así, el libro comienza con una sección dedicada a la “Innovación docente en ABI: experiencias en el aula” donde se incluyen 9 capítulos que recogen experiencias innovadoras a nivel universitario (grado y postgrado), de educación secundaria (obligatoria y bachillerato), y de formación profesional (grados básico, medio y/o superior). En este sentido, María Martín-Conde y colaboradores (Capítulo 1.1) presentan sus estrategias en el aula para promover el aprendizaje activo como Aula Invertida (AI), Gamificación, Aprendizaje Basado en Problemas (ABP), etc. de la enseñanza de Química en distintas titulaciones universitarias STEAM y las comparan con la metodología de enseñanza tradicional. Concluyen que el interés y la implicación del alumnado es notablemente superior cuando se implementan metodologías activas y que éstas mejoran, o al menos igualan, los resultados si se comparan con los obtenidos según las metodologías tradicionales. Siguiendo con el uso de las metodologías activas en el aula para fomentar el ABI, Pablo Herrero Teijón y Ángel L. Fuentes de Arriba (Capítulo 1.2) comparten su experiencia en el uso de Realidad Aumentada (RA) para enseñar ciertos contenidos de Física y Química de educación secundaria. Concluyen que la realidad aumentada puede considerarse como una tecnología eficaz para superar la enseñanza compartimentada y poner de manifiesto la relación entre las distintas disciplinas STEM, lo que se traduce en un impacto positivo en las metodologías docentes y en el aprendizaje de los alumnos. A continuación, Isabel López Hernández 6 (Capítulo 1.3) explica cómo el uso de estrategias comunicativas básicas en la docencia de la Lengua Inglesa para estudiantes universitarios de Ingeniería y utilizadas en el aula para desarrollar la comunicación persuasiva, consiguen despertar una discusión que logra que el alumnado desarrolle un discurso de manera autónoma. Posteriormente, Carmen Casares Antón (Capítulo 1.4) describe cómo las Matemáticas se pueden explicar mediante actividades en el aula que aportan evidencias experimentales a estudiantes de Educación Secundaria. Concluye que las actividades que aportan estas evidencias en el aula permiten a los estudiantes aprender Matemáticas de manera autónoma, mediante actividades prácticas que requieren reglas de estudio, así como desarrollo analítico y deductivo sencillos. A continuación, José J. Garrido González y colaboradores (Capítulo 1.5) desarrollan un taller interactivo con estudiantes de Bachillerato y publican cómo construir un espectroscopio, paso a paso, con materiales asequibles y de fácil acceso. Se pretende mejorar el interés por la Física y Química mediante actividades que aportan evidencias experimentales y despertar una mayor motivación por parte del alumnado de bachillerato durante el proceso de aprendizaje. Por su parte, Luis Balaguer Agut (Capítulo 1.6) presenta actividades en el aula que aportan evidencias experimentales aplicadas a la enseñanza de diversas asignaturas en el ámbito delas Ciencias Aplicadas de formación profesional y Física y Química de educación secundaria. En la misma línea, Luis Balaguer Agut y Jacinta Romano Mozo (Capítulo 1.7) describen una propuesta didáctica para realizar con alumnos de Biología de 2º bachillerato, relacionando los contenidos sobre las biomoléculas que se imparten en la asignatura, con una serie de preguntas sobre distintos contextos, cercanos y cotidianos para el alumnado (cocina, medicamentos, cosmética…). En el siguiente capítulo, Gabriel Pinto Cañón y María Martín-Conde (Capítulo 1.8) explican cómo se puede introducir el Método Científico en el aula, en distintos programas formativos mediante preguntas simples, pero que promueven la necesidad de experimentar fuera del aula utilizando materiales accesibles al alcance de todos, para poder resolver estas cuestiones, favoreciendo la formación y motivación no sólo del alumnado sino también del profesorado. Para terminar con esta sección, José Antonio Martínez Pons (Capítulo 1.9), propone tres experiencias para llevar a cabo en el aula que permitan explicar fenómenos de Física y Química relacionados con el principio de Arquímedes y que se insertan en la vida diaria. La segunda sección del presente libro está dedicada a la “Innovación docente en ABI mediante actividades experimentales en el laboratorio y otros escenarios”. Esta sección recoge 7 capítulos, comenzando con el trabajo de Francisco Díaz Muñoz (Capítulo 2.1) que informa sobre talleres divulgativos y prácticas de laboratorio en las cuales se divulga la Física y la Química a través del Arte, acercando la ciencia, no solo a estudiantes, sino al público en general. El trabajo muestra cómo, si bien la integración del Arte y el Diseño han sido incorporados recientemente al pasar del modelo STEM al modelo STEAM, no es nuevo innovar y divulgar ciencia a través del Arte y que, mediante experiencias llamativas, con objetos y sustancias de la vida cotidiana, se logra llegar al público en general, con actividades lo más participativas posible. En el siguiente capítulo Begoña Rodríguez-Rodríguez (Capítulo 2.2) recoge la evolución que han sufrido, durante los últimos 15 años, una serie de iniciativas prácticas desarrolladas por su centro educativo, en diversos escenarios (Ferias, Talleres, Congresos, etc.), orientadas a mejorar y fomentar la enseñanza de disciplinas STEM (Física, Química, Tecnología, Biología, Geología, Matemáticas, Lengua, Latín, Inglés, Francés, Dibujo, Economía, Educación Física, Geografía e Historia). Estas estrategias se basan principalmente en herramientas colaborativas, Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP) y Aprendizaje Cooperativo (AC). Concluye que, tras aplicar estas estrategias prácticas, el profesorado consigue apasionar al alumnado por la Ciencia y la Tecnología. A continuación, Luis Quiles Carrillo y colaboradores (Capítulo 2.3) hacen uso del Aprendizaje Basado en el Juego (ABJ) e incorporan un “escape room” a las prácticas de laboratorio en el área de Ciencia de los Materiales en un primer curso de Máster. Observan que este tipo de gamificación es una metodología capaz de aumentar la curiosidad y repercute de manera positiva en los conocimientos adquiridos por los estudiantes. Además, consigue aumentar la satisfacción con respecto a la percepción de la asignatura. Seguidamente, María Ascensión Fernández López (Capítulo 2.4) presenta una actividad práctica en el laboratorio, en la cual se estudian los mecanismos de las reacciones químicas y otros conceptos de Química Orgánica mediante la construcción de modelos moleculares en 3 dimensiones que facilitan la comprensión de conceptos teóricos. Mediante la utilización de los modelos moleculares, los alumnos pueden predecir 7 mecanismos de reacciones químicas y confirmarlos, posteriormente, mediante la evidencia experimental en el laboratorio. En el siguiente capítulo, Mª del Mar de la Fuente García-Soto y colaboradores (Capítulo 2.5) informan sobre la evolución que han sufrido, en un periodo de 20 años, una serie de iniciativas prácticas desarrolladas en el laboratorio de Experimentación en Ingeniería Química; estas iniciativas están orientadas a la indagación y la investigación, en base a la adquisición de competencias transversales y con una organización centrada en el aprendizaje activo del alumno, a lo largo de las cuatro asignaturas experimentales que tienen los estudiantes de Ingeniería Química durante sus estudios de Grado. Concluyen que el funcionamiento correcto de esta estrategia de ABI es debido a que se implementa de forma global y graduada a lo largo del Grado. Por su parte, María Ulagares de la Orden y colaboradores (Capítulo 2.6) implementan el uso de diversas técnicas de aprendizaje activo (Aprendizaje Basado en la Experimentación (ABE), Aula Invertida (AI) y Aprendizaje Cooperativo (AC)) en el área de la Ciencia de Materiales realizando prácticas de laboratorio de materiales ópticos oftálmicos del Grado en Óptica y Optometría. Concluyen que este tipo de metodologías activas promueve el interés, mejoran la comprensión de los problemas planteados y aumentan la productividad. Continuando con la innovación educativa en el área de Ciencia de Materiales, termina esta sección el capítulo de Victoria Alcázar Montero y colaboradores (Capítulo 2.7) que realizan una actividad experimental en el laboratorio dedicada a mejorar el aprendizaje de estudiantes que presenten algún tipo de dificultad visual, en el área de Ciencia de Materiales Poliméricos del Grado en Ingeniería en Materiales. Así, mediante el uso de colorantes alimentarios se sustituyen disoluciones poliméricas incoloras por disoluciones coloreadas, facilitando la toma de los datos experimentales y, por lo tanto, repercutiendo significativamente en una mejora del aprendizaje, sobre todo en el caso de estudiantes con dificultades visuales. La tercera y última sección de este libro está dedicada a la “Innovación docente en ABI implementando conceptos de Economía Circular”, un modelo de producción y consumo responsable con el medioambiente. Así, comienza la tercera sección la actividad desarrollada por Emilio J. González y colaboradores (Capítulo 3.1) que proponen una estrategia de aprendizaje basado en la investigación (ABI) en la que acercan al alumnado universitario de titulaciones STEAM al laboratorio de investigación. De esta manera, involucran la enseñanza de conceptos teóricos de química, relacionados con la termodinámica de mezclas mediante la formación de disolventes eutécticos, y la aplicación de estos disolventes más sostenibles, en procesos de extracción de biomoléculas a partir de residuos agroalimentarios, para trabajar los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) y/o introducir a los alumnos al concepto de economía circular. A continuación, María del Mar de la Fuente García-Soto y Marina Patricia Arrieta Dillon (Capítulo 3.2) realizan una actividad que plantea actividades experimentales para que sean desarrolladas de manera autónoma fuera del aula, utilizando materiales accesibles al alcance de todos. En esta actividad, introducen a los estudiantes de Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales a la economía circular, desarrollando plásticos biobasados y biodegradables, para lo cual deben implementar los conceptos aprendidos en asignaturas de Química y su relación con los ODS. Concluyen que realizar actividades que requieran que el alumnado desarrolle actividades experimentales de manera autónoma, facilita la comprensión de los conceptos teóricos estudiados. En el siguiente capítulo, David Hidalgo Carvajal y colaboradores (Capítulo 3.3) presentan la experiencia de implementar un “Living Lab” en un campus universitario donde revalorizar los residuos plásticos generados en el mismo. Concluyen que el “Living Lab” ha servido como un espacio multidisciplinar, ya que participan profesores y estudiantes de Grado, Máster y Doctorado de distintas áreas del conocimiento (Ingeniería en Organización, Ingenieríaen Tecnologías Industriales, Ingeniería Química, Ingeniería de Materiales, etc.). Asimismo, remarcan que un “Living Lab” permite a los estudiantes traer sus propias ideas y comprobar su viabilidad mediante la experimentación y la discusión activa con otros pares. Además, los resultados obtenidos con los plásticos reciclados han sido compartidos tanto con la comunidad académica como con entidades privadas. Seguidamente, Ángel Agüero Rodríguez y colaboradores (Capítulo 3.4) informan sobre el uso de los residuos plásticos, revalorizados en el “Living Lab” presentado en el capítulo anterior, aplicados a una estrategia ABI en el laboratorio de investigación de titulaciones universitarias STEAM, en las cuales se involucran conceptos de diseño y economía circular. El trabajo muestra cómo se pueden diseñar dispositivos de laboratorio a la carta y, utilizando residuos plásticos en el marco del concepto 8 de economía circular, materializar dichos diseños mediante impresión 3D para darles una aplicación práctica en el laboratorio de investigación. A continuación, Javiera Sepúlveda y colaboradores (Capítulo 3.5) utilizan una estrategia ABI para introducir a los estudiantes universitarios de titulaciones STEAM de Grado y Postgrado en los conceptos de polímeros sostenibles, en un marco de economía circular en la que proponen una metodología sencilla para demostrar de manera práctica y visual cómo se desintegran los materiales plásticos compostables en un medio de compost a escala de laboratorio. Así, integran los ODS en la estrategia ABI y acercan a los estudiantes al laboratorio de investigación. En el siguiente capítulo José Miguel Ferri Azor y María Dolores Samper Madrigal (Capítulo 3.6) introducen el Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP) al reciclado de papel y cartón en el Grado de Ingeniería Química, dentro del concepto de economía circular. En el último capítulo de la sección y, del libro, Marina Patricia Arrieta Dillon y colaboradores (Capítulo 3.7) presentan una estrategia de economía circular de revalorización de residuos alimentarios generados en una escuela universitaria (la ETSII de la UPM) en la que introducen el ABI a estudiantes de distintos niveles universitarios (Grado, Máster, Doctorado e Investigadores Postdoctorales) de titulaciones STEAM. Concluyen que aplicar estrategias de ABI en escenarios familiares para los estudiantes, como un campus universitario, no sólo permite enseñar conceptos de economía circular involucrando los ODS en la educación superior, sino que además permite fomentar la economía circular y demostrar su viabilidad. Finalmente, hay que mencionar que este libro recoge experiencias personales y opiniones de cada autor y que, dada la enorme diversidad del alumnado, las actividades que aquí se presentan, no necesariamente, pueden ser trasladadas directamente a otros grupos de estudiantes; sin embargo, y sin ningún género de dudas, estas experiencias serán útiles como fuente de inspiración y punto de partida para diseñar nuevas herramientas o implementar nuevas estrategias de innovación educativa en ABI. Por ello, no queremos finalizar sin manifestar nuestro más sincero agradecimiento a todos y cada uno de los autores de los distintos capítulos de este libro que, además de destacar como científicos y divulgadores STEAM, han querido compartir con nosotras sus experiencias; nuestro agradecimiento, no es solo por su ayuda para fomentar la innovación educativa en ABI, sino, sobre todo, por su labor diaria en aulas, laboratorios y otros entornos de aprendizaje. Por último, pero no por ello menos importante, queremos agradecer al alumnado que, año tras año, nos impulsa a buscar estrategias de mejora en nuestra tarea docente porque, suscribimos la frase de Josefina Aldecoa, “Yo iba a enseñar y al mismo tiempo a aprender”. Marina P. Arrieta Dillon y Victoria Alcázar Montero, Editoras. 9 Sección 1. Innovación docente en Aprendizaje Basado en la Investigación: experiencias en el aula. 10 11 Capítulo 1.1. Implementación de metodologías activas en asignaturas STEAM (Proyecto QUIM-Activa) María Martín Conde*,a,b, Patricia García-Muñoza,b, Mª del Mar de la Fuente García-Sotoa,b, Mª Dolores Robustillo Fuentesa,b, Marina Patricia Arrieta Dillona,b, Gabriel Pinto Cañóna,b, Mª Ascensión Fernández Lópeza,b, Esteban Climent-Pascuala,b y Jorge Ramírez Garcíaa,b a Grupo de Innovación Educativa Didáctica de la Química. Universidad Politécnica de Madrid. b Departamento de Ingeniería Química Industrial y del Medio Ambiente. Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales, Universidad Politécnica de Madrid. C/ José Gutiérrez Abascal, 2. 28006, Madrid. maria.mconde@upm.es La adquisición de competencias transversales y específicas por el discente es el núcleo del proceso enseñanza-aprendizaje y para ello, los docentes hacen uso de metodologías disruptivas y activas como el aula invertida (AI), la gamificación y el aprendizaje cooperativo basado en problemas y en la indagación. La implementación de estas técnicas, en las que la clase magistral cede el protagonismo al autoaprendizaje del alumnado, se ve ralentizada debido a que supone el empleo de más tiempo y recursos, por parte del docente, frente a la enseñanza tradicional; sin embargo, la necesidad de adaptarse en el ámbito docente a las situaciones sobrevenidas por la pandemia de COVID-19 ha permitido superar estos hándicaps con celeridad y dar un impulso definitivo a estas metodologías innovadoras de enseñanza. En este trabajo se propone el uso de metodologías activas en el proceso enseñanza- aprendizaje de materias de Química en titulaciones STEAM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería, Artes y Matemáticas) y se compara con la metodología de enseñanza tradicional en las mismas materias. Palabras clave: Metodologías Activas; STEAM; Química; Ingeniería. Introducción El estado de alarma decretado en marzo de 2020 puso a prueba a todo el sistema educativo, y por supuesto también al universitario. Los profesores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) hicieron grandes esfuerzos para adaptar, en tiempo récord y con éxito, la enseñanza presencial a una enseñanza telemática. Varios grupos de profesores pusieron a disposición de sus compañeros los materiales elaborados y se trabajó de forma cooperativa para crear muchos otros recursos, sacando a relucir la gran creatividad del profesorado. Este trabajo está vinculado al proyecto QUIM-Activa, que surge de la reflexión del grupo de profesores participantes sobre el uso actual de los recursos generados y su posible aprovechamiento para la docencia presencial actual. Esta transición de metodología permite alcanzar niveles de conocimiento que incluyen no solo los obtenidos de forma memorística y comprensiva, sino, aquellos niveles que permitan aplicar ese conocimiento, realizar análisis de experiencias, desarrollar las capacidades de la evaluación y la crítica e incluso llegar a construir o idear hipótesis sobre casos reales de la vida cotidiana. Muchos profesores son conscientes de los beneficios para los alumnos del uso de metodologías docentes innovadoras como la gamificación, el aula invertida, el aprendizaje basado en juegos o la indagación dirigida [1,5], no solo porque contribuyen a una mejor y duradera adquisición de las competencias específicas de las materias que imparten, sino porque también fomentan el uso de las competencias transversales que tan demandadas son por los empleadores. Sin embargo, el esfuerzo que se necesita para la transición desde una enseñanza tradicional a una más activa, en la que el alumno sea el centro del aprendizaje, requiere de un tiempo que muchas veces en el día a día es difícil de conseguir. Es difícil generar experiencias, problemas, materiales que puedan ser utilizados por los alumnos, así como diseñar las estrategias de uso. La pandemia ha provocado la necesidad de renovación pedagógicabasada en el empleo de mailto:maria.mconde@upm.es 12 recursos tecnológicos, así como el impulso y la celeridad de incorporación de metodologías activas para el aprendizaje y la adquisición de competencias transversales, entre las que se puede destacar el aula invertida. Por otro lado, hay profesores que tienen cierta precaución, por simple inexperiencia, al uso de las nuevas herramientas informáticas y a las tecnologías de la comunicación. Este trabajo pretende servir como catalizador y guía para que estas iniciativas docentes puedan salir adelante utilizando la experiencia y los materiales ya preparados. El objetivo dinamizador del mismo es ayudar a la implantación de metodologías activas como el aprendizaje basado en la indagación, la gamificación o el aula invertida. Entre los materiales docentes generados durante la pandemia se dispone de vídeos explicativos, presentaciones PowerPoint con voz, cuestionarios en Moodle (base de datos), pizarras colaborativas, vídeos para la realización autónoma de prácticas de laboratorio, vídeos de resolución de ejercicios con tableta digital, trabajos de investigación a realizar en casa con materiales caseros (trabajo de aprendizaje basado en indagación) y exámenes y tutorías telemáticas, entre otros. Con el presente capítulo se desea contribuir a mejorar la docencia en las asignaturas de Química I y Química II de las titulaciones de Grado en Ingeniería Tecnologías Industriales y Grado en Ingeniería Química impartidas en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de la Universidad Politécnica de Madrid. Objetivos Los objetivos planteados en este trabajo se centran en: Promover una enseñanza basada en metodologías activas, y no exclusivamente en clases expositivas, que permitan el desarrollo del pensamiento crítico y del aprendizaje autónomo. Promover las competencias transversales del alumno tales como el trabajo autónomo y la actitud crítica y reflexiva. Promover una Educación de Calidad en base al ODS 4, es decir: “Educación de Calidad” y las normas de calidad EURACE y ABET. Promover la renovación pedagógica a través del empleo del material generado durante la docencia online (COVID-19) para las clases presenciales actuales. Valorar la efectividad de esta metodología innovadora a través de encuestas de autopercepción a los alumnos. Resultados Caso 1: Aula invertida La metodología de Flipped Classroom o Aula Invertida promueve el aprendizaje enfocado en el estudiante a través de un proceso activo y constructivo. Consiste en promover el aprendizaje de tipo más memorístico o mecánico fuera de la clase para dejar tiempo en el aula a otras dinámicas. Entre las ventajas se destaca la realización de un mayor número de actividades en las que los alumnos son artífices de su propio aprendizaje, lo que a su vez promueve actitudes como las siguientes: Compromiso con el propio aprendizaje. Autonomía y gestión del tiempo. Capacidad de aprender. Búsqueda y gestión de información. Trabajo en equipo. Se ha empleado el Aula Invertida para impartir algunos temas de las asignaturas de Química I y Química II del Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales (GITI), tal como se muestra en la Tabla 1. Los alumnos, fuera del aula, visualizan videos explicativos a través de la plataforma Edpuzzle, disponiendo del tiempo en el aula para realizar otras dinámicas como resolución de dudas, simulaciones, juegos, talleres y competiciones (Figura 1), así como un mayor número de ejercicios. Para la implementación de esta metodología activa se han usado dos grupos de la misma asignatura, uno de ellos siguiendo un modelo activo de aula invertida y otro grupo espejo de control siguiendo un modelo expositivo tradicional. Se han comparado las notas obtenidas en los exámenes (Tabla 1) y se han elaborado encuestas de autopercepción de los alumnos para valorar la efectividad de esta metodología activa en el aula. 13 Figura 1. Alumnos en el aula construyendo moléculas con plastilina y palillos en el taller de isomería de moléculas orgánicas. Tabla 1. Actividades y resultados en asignaturas con aula invertida activa y aula tradicional espejo. Asignatura Tema / Actividades Química I Cinética Química Espejo Clase Magistral Ejercicios Activa Visualizado de vídeos Resolución de dudas Simulación con monedas Resolución de ejercicios Química II Fundamentos de Química Orgánica y Espectroscopía Espejo Clase magistral Ejercicios Activa Visualizado de vídeos Resolución de dudas Taller de moléculas e isomería Kahoots Mapas de reacciones Diseño y estrategias de síntesis Competición espectroscopía Resolución de ejercicios Curso Ejercicio en el examen Espejo Activa Química I 2022-2023 Química II 2021-2022 Cinética Isomería Estabilidad Espectros 6,4 ± 4,0 8,7 ± 1,7 7,0 ± 1,9 9,6 ± 1,6 7,0 ± 3,4 9,1 ± 1,4 6,8 ± 1,5 9,8 ± 1,0 Caso 2: Gamificación La gamificación ofrece herramientas de gran valor pedagógico que permite acercarse a los alumnos mediante el uso de diferentes herramientas y/o plataformas digitales que suelen ser muy bien acogidas por parte de los alumnos. En este sentido, se ha empleado el uso de la herramienta Kahoot para evaluar algunas actividades de las asignaturas Química I y Química II del GITI. Kahoot es una herramienta educativa que aplica el “Mobile learning” como una forma de gamificación que combina el e-learning y la utilización de los dispositivos móviles inteligentes. En la pantalla se muestran una serie de preguntas expresadas en distintos formatos, como pueden ser preguntas con 4 opciones (Figura 2-a) o del tipo verdadero o falso (Figura 2-b), entre otras, y el alumno utiliza su móvil como control remoto para seleccionar la respuesta que considera correcta. Figura 2. Ejemplo de preguntas Kahoot utilizadas en el aula de a) Química I y b) Química II c) Podio en el que se observan los 5 finalistas (nombres no mostrados) de un Kahoot realizado en la clase de Química I (GITI). Esta metodología favorece el aprendizaje de los estudiantes al tratarse de una experiencia dinámica que facilita focalizar en conceptos importantes de cada tema e indicar los errores frecuentes que suelen cometer los alumnos. 14 Además, es una actividad que a modo de competencia resulta motivadora ya que, al finalizar las preguntas seleccionadas por el profesor, la herramienta muestra un podio (Figura 2-c) en el cual se puede observar los 5 estudiantes que han obtenido la mayor puntuación. Esta actividad ha resultado muy útil para reforzar ciertos conceptos importantes y, además, es muy útil para el profesor ya que al finalizar el juego puede descargarse un informe detallado de los resultados obtenidos, que permite observar cuales son los conceptos aprendidos por la mayoría de los estudiantes y cuáles son los conceptos que se deben reforzar. Otra de las actividades que se han llevado a cabo tanto en el aula de Química II como en varias asignaturas del Máster en Ingeniería Química, tales como Control y Vigilancia Medioambiental o Analizadores de Proceso, es el uso de crucigramas educativos y sopas de letras para ayudar a los alumnos a fijar conceptos. En este tipo de trabajos se fomenta la capacidad del alumno para discernir entre los conceptos esenciales de cada uno de los temas estudiados y aquella información que no resulta tan importante. El hecho de compartir en la plataforma moodle todos los crucigramas elaborados por los distintos estudiantes para que los resuelvan permite aportar objetividad al proceso de aprendizaje. En la Figura 3 se muestran las instrucciones proporcionadas a los alumnos para desarrollar esta actividad. Figura 3. Ejemplo de instrucciones proporcionadas a los alumnos en el aula de Química II para la elaboraciónde crucigramas educativos. Las sopas de letras ayudan a aumentar la fluidez lingüística. Esta actividad resulta especialmente atractiva para los alumnos extranjeros. Facilitan el aprendizaje memorístico y la revisión de términos, y además permiten que los alumnos se mantengan concentrados durante más tiempo y con el cerebro activo, sin olvidar que pueden tener un cierto carácter terapéutico y relajante. Desarrollan la paciencia y la perseverancia y proporcionan un elevado grado de satisfacción al resolverlas. En el aula, esta actividad se lleva a cabo dentro de un contexto. Las palabras que deben encontrarse en la sopa de letras forman parte de frases que describen aspectos importantes dentro de un tema. En la Figura 4 se muestra un ejemplo de sopa de letras planteada en la asignatura de Analizadores de Proceso del Máster en Ingeniería Química. Figura 4. Ejemplo de sopa de letras realizada por los alumnos de la asignatura Analizadores de Proceso del Máster en Ingeniería Química para ayudar a memorizar las características que debe tener un analizador electroanalítico. Caso 3: Videos de Análisis Conformacional De manera específica, la necesidad de adaptar la docencia a una modalidad online en asignaturas como, por ejemplo, Química Orgánica, que precisa de un alto componente de interacción entre alumnado y el profesor al introducir conocimientos novedosos como la estereoquímica, impulsó la creación de videos sencillos que permitían suplir y mejorar la enseñanza tradicional de estos contenidos curriculares en el aula. En el caso del Análisis Conformacional en moléculas alicíclicas, se preparó un video en el que utilizando el modelo molecular de butano y realizando giros de 60º alrededor del enlace C2-C3 permitía observar con claridad en el espacio las distintas conformaciones eclipsadas y alternadas de la molécula a la vez que eran representadas en el plano mediante proyecciones de Newman. 15 Este recurso de enseñanza a través de videos sencillos preparados por el profesor resultó fundamental en aquellas circunstancias tan especiales para explicar contenidos de estereoquímica y han supuesto un avance en el aprendizaje tras su incorporación actual en el aula. Cabe destacar cómo esta sencilla metodología mejora y complementa la enseñanza tradicional en la que el profesor utiliza para su explicación los mismos modelos moleculares en aulas con más de 60 alumnos. Caso 4: Análisis crítico de la información pseudocientífica El análisis, por parte del alumnado de diferentes etapas educativas, de información potencialmente pseudocientífica ha sido tratado por diversos autores [6, 7]. Al respecto, se suele incidir en que no es conveniente que se rebata dicha información desde una postura de autoridad o ridiculizando los postulados de las ideas planteadas, sino fomentando el espíritu crítico del alumnado para que, aplicando procedimientos propios del método científico, extraiga sus propias conclusiones [6]. En concreto, y con el objetivo principal de fomentar el análisis crítico de la información comercial de ciertos productos, se han sugerido dos ejercicios a alumnos de la Universidad Politécnica de Madrid, siguiendo los siguientes enunciados: Enunciado 1 (para alumnos de la asignatura Química I de primer curso de Grado en Ingeniería Química): Existe información sobre un producto denominado agua dialítica en la dirección web: www.slackstone.com/. Se pide: (i) Recopilar información sobre este tipo de agua (preparación, aplicaciones…). (ii) Comentar la información que aporta el fabricante sobre “el agua” en general; por ejemplo, en cuanto a una reacción química donde se resume la fotosíntesis. (iii) Discutir el fundamento del sistema Slackstone II que permite obtener ‘agua dialítica’ y la modificación del ángulo de enlace del agua. (iv) Elaborar unas conclusiones finales. Enunciado 2 (para alumnos de las asignaturas ‘Recursos para la Didáctica de las Ciencias’ del Máster de Formación del Profesorado, y ‘Comunicación y divulgación de la Ciencia y la Tecnología’ de los Másteres de Ingeniería Industrial y Química): Analizar la información (presentación, contenido, idiomas, fundamento científico…) que se recoge en las siguientes webs: www.slackstone.com/ y www.flaska.es Tras trabajar sobre estos temas, en horario extraescolar y en grupos de tres, los alumnos deben realizar un breve informe de dos páginas. Una vez analizados los informes por parte del profesor, se discuten en el aula los resultados obtenidos. Entre estos, se destaca que cerca de la mitad del alumnado considera que se trata de una información verídica, aunque en el primer caso se informe en la página web del producto de que unas sales comunes ‘modifican el ángulo de las moléculas de agua’ o que, en el segundo caso, se forme un nuevo tipo de ‘vidrio estructurado’ que ‘contiene sílice’, sin ningún fundamento científico. La otra mitad se da cuenta de que se trata de información engañosa, basada en la formulación de cierta jerga pseudocientífica y en trabajos de autores ya fallecidos, según la cual, se pueden curar de una forma fácil ciertas enfermedades y mejorar la salud. Además, durante la puesta en común en el aula, se comenta por parte del profesor cómo Internet favorece la difusión de este tipo de información no contrastada. Quizá el resultado más impresionante es que, en general, cuando el profesor concluye que, de existir este tipo de métodos, se llevarían a cabo por los gobiernos de los distintos países, dada la ‘efectividad y el ahorro’ frente a otros tratamientos de enfermedades que implican, suele haber del orden de un 10 % de alumnado que lo justifica, de algún modo, señalando ‘teorías conspiratorias’ en las que incluyen conceptos como ‘ciencia oficial’, ‘intereses económicos de industrias farmacéuticas’, etc. Conclusiones En todos los casos expuestos, las conclusiones obtenidas por el uso de metodologías activas indican que no solo se mejoran o igualan los resultados frente a aquellos obtenidos por metodologías tradicionales, sino que el interés y la implicación del alumnado es notablemente superior fomentando así su autonomía y actitud crítica y reflexiva durante el proceso de aprendizaje, por lo que se recomienda su implementación, con estos y otros casos, aunque sea de forma puntual. 16 Agradecimientos Contribución financiada por la ETSII/UPM mediante el Proyecto “Implementación de metodologías activas para las asignaturas de Química I y Química II en la ETSII (QUIM-Activa)”, perteneciente al programa propio de “AYUDAS A LA INNOVACIÓN EDUCATIVA Y A LA MEJORA DE LA CALIDAD DE LA ENSEÑANZA”, convocatoria 2022. Los autores agradecen las ayudas recibidas por parte de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) (proyecto «Implementación de aprendizaje basado en investigación») y la Comunidad de Madrid (Convenio Plurianual con la UPM, línea de actuación «Programa de Excelencia para el Profesorado Universitario», marco del V Plan Regional de Investigación Científica e Innovación Tecnológica, PRICIT). Referencias [1] Eichler, J.F. (2022). “Future of the Flipped Classroom in Chemistry Education: Recognizing the Value of Independent Preclass Learning and Promoting Deeper Understanding of Chemical Ways of Thinking During In-Person Instruction”. Journal of Chemical Education, 99, 3, 1503–1508. doi.org/10.1021/acs.jchemed.1c01115 [2] Marchak, D.; Shvarts-Serebro, I.; Blonder, R. (2021). “Teaching Chemistry by a Creative Approach: Adapting a Teachers’ Course for Active Remote Learning”. Journal of Chemical Education, 98 (9), 2809–2819. doi.org/10.1021/acs.jchemed.0c01341 [3] Pinto, G.; Prolongo, M. (2022). “Experiencias sobre la energía y la espontaneidad de reacciones químicas”. Alambique: Didáctica de las ciencias experimentales, 107, 47-54. ISSN 1133 9837 [4] Rosales, P.; Ruiz Díaz, L.; Tejedor, A.R.; Conde, M.M.;Ramirez, J. (2022). “Design and Implementation of an Escape Room About the Discovery of the Periodic Table”. Handbook of Research on Using Disruptive Methodologies and Game-Based Learning to Foster Transversal Skills, edited by Irene Rivera- Trigueros, et al., IGI Global, 397-422. doi.org/10.4018/978-1-7998-8645-7.ch020 [5] Rosales-Peláez, P.; Beltrán, F.R.; Ruiz- Santaquiteria, M.; Díaz-Lorente, V.M.; Conde, M.M.; Ramírez, J. (2019). “Desarrollo y aplicación de un escape room sobre la tabla periódica. En Aprendizaje, Innovación y Cooperación como impulsores del cambio metodológico”. Actas del V Congreso Internacional sobre Aprendizaje, Innovación y Cooperación. CINAIC 2019, 510-515. Madrid, España. doi.org/10.26754/CINAIC.2019.0103 [6] García Molina, R. (2015). "Pseudociencia en el mundo contemporáneo”. Alambique: Didáctica de las ciencias experimentales, 81, 25-33. [7] Abellán, G.; Rosaleny, L.E.; Carnicer, J.; Baldoví, J.J.; Gaita Ariño, A. (2014). "La aproximación crítica a las pseudociencias como ejercicio didáctico: homeopatía y diluciones sucesivas". Anales de la Real Sociedad Española de Química, 110, 3, 211- 217. https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.1c01115 https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.0c01341 https://doi.org/10.4018/978-1-7998-8645-7.ch020 https://doi.org/10.26754/CINAIC.2019.0103 17 Capítulo 1.2. El uso de la Realidad Aumentada para la enseñanza de contenidos de física y química en educación secundaria Pablo Herrero Teijóna,* y Ángel L. Fuentes de Arribab a Instituto de Educación Secundaria Obligatoria Las Batuecas, Consejería de Educación de la JCYL. Avda. de las Batuecas 16, 37624. La Alberca, Salamanca. b Departamento de Química Orgánica, Universidad de Salamanca. Plaza de los Caídos S/N, 37008, Salamanca. pherrerot@educa.jcyl.es En esta experiencia de investigación educativa nos propusimos utilizar la realidad aumentada (RA) en la enseñanza de las disciplinas científicas desarrollando toda una serie de contenidos relacionados con las asignaturas de física y química de Educación Secundaria, con el fin de comparar los resultados obtenidos con una metodología basada en la RA, con los obtenidos en cursos anteriores con otra metodología más tradicional. La práctica totalidad de las experiencias de RA realizadas han sido valoradas tanto por profesores como por alumnos como muy motivadoras, siendo muchos los alumnos que han seguido trabajando con las aplicaciones que utilizan en casa, implicando a sus familias. Realizadas en contextos de gamificación tienen un amplio potencial para mejorar la visión de los estudiantes hacia las asignaturas STEM, así como para trabajar muchas de las competencias básicas a la vez. Las diferentes experiencias de RA realizadas muestran que el uso del teléfono móvil como elemento central en el uso de la RA en el aula, es muy adecuado, con la mayor dificultad para controlar su correcto uso por parte del alumnado. Una de las limitaciones a las que se enfrenta el docente es la falta del hardware necesario para su uso, especialmente la falta de tablets, gafas y visores de RA en los centros educativos, pero en muchos casos es fácilmente solucionable gracias a los smartphones personales de los propios alumnos. Palabras clave: Realidad Aumentada, Investigación Educativa, Educación Secundaria, APP, m- learning Introducción La RA no debe confundirse con la conocida como realidad virtual. En la realidad virtual se prescinde por completo de la realidad existente y se diseña una realidad completamente nueva que es controlada por un determinado software y el usuario de la misma está inmerso en una realidad totalmente nueva que no es la propia. Sin embargo, en la Realidad Aumentada (RA) se añade información a la realidad existente, por lo que se parte y nunca se prescinde de ella. Al principio la RA estaba reservada a las grandes compañías, centros de investigación y universidades. Sin embargo, su uso se está popularizando cada vez más a raíz de la amplia penetración de los smartphones y del desarrollo de las redes 4G y 5G. La utilización de la RA en educación ha sido sólo cuestión de tiempo. Reinoso en el año 2012 [1] ya recogía las posibilidades de la RA como una herramienta más de las TIC (Tecnologías de la Información y la Comunicación) en educación. A mediados de la década actual aparecieron las primeras revisiones de experiencias de RA aplicadas a la educación obligatoria [2,3]. A pesar de ser una gran promesa como herramienta facilitadora del aprendizaje, su implantación en las aulas españolas es más bien discreta. Como docentes, debemos realizarnos la siguiente pregunta: ¿Podemos utilizar la realidad aumentada para mejorar tanto la práctica docente como los resultados de las disciplinas STEM? mailto:pherrerot@educa.jcyl.es 18 Objetivos Nuestra hipótesis de trabajo se basa en utilizar el elemento innovador y motivador de la RA para explicar contenidos de química y conseguir en nuestros alumnos: Una mayor atención y motivación durante la explicación de los contenidos. Despertar el interés por la física y la química. Una mejora de los resultados y de las competencias científica y digital. Al igual que los videojuegos en la primera década de este siglo [2], la RA como complemento de la percepción e interacción con el mundo real de los estudiantes podría ser una gran facilitadora del proceso de enseñanza-aprendizaje, contribuyendo de forma novedosa e importante a la impartición de los contenidos de las disciplinas STEM y a la adquisición de las competencias básicas. Resultados En primer lugar, hemos explorado el uso de aplicaciones de teléfono móvil (APPs) que se usaron tanto con dispositivos móviles como en tablets. Desde que se generalizó el uso de los smartphones, el número de aplicaciones que utilizan la realidad aumentada no ha parado de crecer. En esta parte de la investigación hemos analizado la conveniencia de usar este tipo de APPs basadas en la RA para la enseñanza de conceptos de química. 2ºESO: Conceptos básicos de astronomía con la APP StarWalk2. Los alumnos se iniciaron en la astronomía descubriendo visualmente (Figura 1) los conceptos de constelación, zodiaco, planeta rocoso, planeta gaseoso y satélites naturales y artificiales. También se clarificaron conceptos previos como hemisferio norte, hemisferio sur, y se dotó al alumnado de argumentos basados en la observación del cielo nocturno para rebatir argumentos terraplanistas. Figura 1. Captura de pantalla de la aplicación StarWalk2. 3ºESO: Realización de medidas con la APP Medición de Google ®. Los alumnos de Física y Química de 3ºESO utilizaron esa herramienta de Google® para medir distintos objetos del Instituto: encerado, pasillo, clases, corchos, etc. (Figura 2). Además, hicieron varios factores de conversión aprovechando que la aplicación permite seleccionar unidades del SI o unidades del sistema inglés. Figura 2. Medición en un libro de texto con la APP de medición de Google®. 19 4ºESO: Asignatura Física y Química: Redes cristalinas 3D con la APP GeoXplorer. La visualización de estructuras tridimensionales es muy importante en el desarrollo de la competencia científica, puesto que es necesario un buen entrenamiento para poder asimilar las redes cristalinas de las sustancias iónicas, minerales (Figura 3), etc. Mediante la APP GeoXplorer los alumnos pueden mover en cualquier dirección del espacio algunas de las estructuras cristalinas más representativas, como la cristobalita o la galena, de tal manera que la comprensión de dichas estructuras se favorece enormemente cuando han tenido la oportunidad de hacerlas girar, alargarlas, penetrar en ellas, etc. Figura 3. Representación en el suelo de la clase de un silicato mediante la APP GeoXplorer ®. En segundo lugar, se han utilizado gafas y visores de RA, como las gafas Oculus® y el visor de Google Cardboard®.2ºESO: AR VR Molecules Editor Free. Utilizando esta aplicación (Figura 4) se explicaron contenidos relacionados con la tabla periódica (símbolos, posición, configuraciones electrónicas) y con los compuestos orgánicos (representación 3D, tipos de enlace; sencillo, doble, triple, heteroátomos, etc.). Figura 4. Captura de pantalla de la aplicación con el visor de RA. 4ºESO: Asignaturas Biología y Geología y Física y Química: gafas Oculus. Los estudiantes de 4ºESO utilizaron las gafas Oculus en las asignaturas Biología y Geología y en Física y Química. En la asignatura de Física y Química estuvieron utilizando varias aplicaciones gratuitas, Chemistry VR (Figura 5) y MEL Chemistry VR Lessons, con las que repasaron conceptos relacionados con la estructura molecular y los modelos atómicos. En la asignatura de Biología y Geología utilizaron la aplicación gratuita In The Cell para “sumergirse” en el citoplasma de una célula, llegando a descubrir la estructura del ADN. Figura 5. Pantalla de inicio de la aplicación tras su instalación a través de las gafas Oculus ®. 20 Por último, se exploró el uso de códigos QR como disparadores de la RA. Se trata de la tecnología más sencilla, puesto que el código QR lo que da acceso es a una presentación, un video, una página web... Con alumnos de 3ºESO y 4ºESO se trabajó la construcción de la Tabla Periódica en la asignatura de Física y Química. Figura 6. Tabla Periódica. Como puede apreciarse en la imagen arriba mostrada, los alumnos consiguieron realizar las tareas propuestas e introducir el código QR, siendo el mayor problema la caducidad temporal de los propios códigos QR. Por tanto, sería recomendable generar los códigos QR con programas que permitan una vida del código QR casi indefinida. Conclusiones Como conclusiones de estas experiencias educativas de investigación podemos obtener que: ● Se ha encontrado que las aplicaciones son útiles para enseñar ciertos contenidos del currículo de física y química de educación secundaria. Las diferentes experiencias de RA realizadas muestran que el uso del teléfono móvil como elemento central en el uso de la RA en el aula, es muy adecuado, con la mayor dificultad para controlar su correcto uso por parte del alumnado. ● El uso de experiencias basadas en RA es muy interesante desde el punto de vista del desarrollo de competencias clave, ya que permite integrar un gran número de ellas en una misma actividad. ● La práctica totalidad de las experiencias de RA realizadas han sido valoradas tanto por profesores como por alumnos como muy motivadoras, siendo muchos los alumnos que han seguido trabajando con las aplicaciones que utilizan en casa, implicando a sus familias. ● Una de las limitaciones a las que se enfrenta el docente es la falta del hardware necesario para su uso, especialmente la falta de tablets, gafas y visores en los centros educativos, pero en muchos casos es fácilmente solucionable gracias a los smartphones personales de los propios alumnos. ● Varias APP pueden servir para más de una asignatura, lo que demuestra que el manejo de esta tecnología puede considerarse como un medio eficaz para superar la enseñanza compartimentada y poner de manifiesto la relación entre las distintas disciplinas STEM. ● Este último ítem implica una mayor coordinación entre los profesores de diferentes asignaturas, lo que da lugar a un impacto muy positivo en las metodologías docentes y en el aprendizaje de los alumnos. Referencias [1] Reinoso Ortiz, R. (2012). “Posibilidades de la realidad aumentada en educación. Tendencias emergentes en educación con TIC”. Espiral, 175-197. [2] Cabero-Almenara, J., Vázquez-Cano, E., & López-Meneses, E. (2018). “Uso de la realidad aumentada como recurso didáctico en la enseñanza universitaria”. Formación Universitaria, 11(1), 25-34. doi.org/10.46661/ijeri.5246 [3] Espinosa, C. P. (2015). “Realidad aumentada y educación: análisis de experiencias prácticas”. Pixel-Bit. Revista de Medios y Educación, 46, 187-203. http://hdl.handle.net/11162/125010 [4] Squire, K. (2006). “From content to context: Videogames as designed experience”. Educational researcher, 35(8), 19-29. doi.org/10.3102/0013189x035008019 http://dx.doi.org/10.46661/ijeri.5246 http://hdl.handle.net/11162/125010 http://dx.doi.org/10.3102/0013189x035008019 21 Capítulo 1.3. Cómo desarrollar la comunicación persuasiva de los estudiantes de ingeniería en la docencia de la lengua inglesa Isabel López Hernández*,a a Departamento de Lingüística Aplicada a la Ciencia y a la Tecnología. Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales, Universidad Politécnica de Madrid. C/ José Gutiérrez Abascal 2, Madrid, 28006, España isabel.lopez@upm.es La comunicación juega un papel fundamental en los proyectos de ingeniería puesto que implica el intercambio de información con clientes y suministradores entre otros. Los ingenieros no trabajan aislados. Sus actividades tanto académicas como profesionales requieren la negociación a través de la comunicación. Para Darling y Dannels, las destrezas básicas imprescindibles para el éxito en esta profesión son la traducción, la negociación, la claridad y la escucha. Los problemas surgen a raíz de la pobreza lingüística que se manifiesta en la utilización de un lenguaje poco eficiente, tanto oral como escrito, junto al prejuicio generalizado entre los estudiantes de que solo los cálculos transmiten contenido técnico. En este contexto, la enseñanza del inglés requiere del diseño de un contenido orientado a desarrollar esas destrezas comunicativas en las que los estudiantes de ingenierías encuentran dificultades también en su propia lengua. Teniendo en cuenta este panorama, el presente artículo consistirá en la exposición de una actividad enfocada a la mejora de la expresión oral, en concreto, la elaboración de presentaciones orales eficientes. El punto de partida consiste en la enseñanza de la relación entre el propósito, la audiencia y la estructura como conocimiento básico imprescindible en toda experiencia comunicativa. Los alumnos analizan una escena de la película Un domingo cualquiera, donde un entrenador persuade a un equipo para seguir luchando por la victoria, y aprender, a través de la actividad, las estrategias de comunicación necesarias para convencer. Palabras clave: Comunicación; Ingeniería; Expresión Oral; Inglés; Estrategia de Comunicación. Introducción La comunicación juega un papel fundamental en los proyectos de ingeniería puesto que implica el intercambio de información con clientes, suministradores, trabajadores, entre otros. Los ingenieros no trabajan aislados. Sus actividades tanto académicas como profesionales requieren la negociación a través de la comunicación. Para Darling y Dannels [1], las destrezas básicas imprescindibles para el éxito en esta profesión son la traducción, la negociación, la claridad y la escucha. Los problemas surgen a raíz de la pobreza lingüística que se manifiesta en la utilización de un lenguaje poco eficiente, tanto oral como escrito, junto al prejuicio generalizado entre los estudiantes de que solo los cálculos transmiten cuestiones técnicas, según Conrad [2]. En este contexto, la enseñanza del inglés requiere del diseño de un contenido orientado a desarrollar esas destrezas comunicativas también insuficientes en su propia lengua. Teniendo en cuenta este panorama, el artículo consistirá en la exposición de una actividad enfocada a la mejora de la expresión oral, en concreto, la elaboración de presentaciones orales eficientes. El punto de partida consiste en la enseñanza de la relación entre el propósito, la audiencia y la estructura como conocimiento básico imprescindible en toda experiencia comunicativa. Las descripciones son frecuentes en el mundo tecnológico, pero una descripción debe adaptarse a lo que se desea conseguir (el propósito),lo que la audiencia necesita saber y todo lo que afecta a la elección de los contenidos y su organización. Los estudiantes deben ser conscientes de que tras finalizar sus estudios no solo deben ser capaces de resolver problemas prácticos en su campo, sino también de transmitir los datos obtenidos de manera adecuada dependiendo del público al que se dirigen. Con este fin, se les explica a los alumnos la estrategia de comunicación propuesta por mailto:isabel.lopez@upm.es 22 Aristóteles. El filósofo reveló la relación entre la argumentación emocional (Pathos), la racional (Logos) y el nivel dinámico de la credibilidad que el comunicador puede lograr. Cuanto más nivel de credibilidad haya, menos argumentación lógica se necesita, y viceversa. Para que los alumnos comprendan estos conceptos básicos en todo acto comunicativo, se analiza en clase de inglés un discurso pronunciado por el actor Al Pacino en la película Un domingo cualquiera. En la escena elegida, el actor es un entrenador que persuade a su equipo a seguir luchando por la victoria. A través de una discusión con el alumnado, se profundiza en la importancia del manejo de los distintos tipos de argumentación. A continuación, serán ellos mismos los que deberán desarrollar un discurso poniendo en práctica lo aprendido. Objetivos La enseñanza del inglés requiere del diseño de un contenido orientado a desarrollar las destrezas comunicativas. Los alumnos muestran pobreza lingüística. Su uso del lenguaje es poco eficiente (oral y escrito). Construyen oraciones complicadas desde el punto de vista estructural, su elección del vocabulario dista de ser el adecuado a la situación, comenten errores de puntuación y gramática, además de no utilizar una narrativa articulada en sus discursos. Estos obstáculos se suman a la existencia de un prejuicio extendido de que sólo los cálculos transmiten contenido técnico, según Conrad [2]. La estrategia llevada a cabo en la Universidad Politécnica de Madrid para promover la mejora de la expresión oral consiste en enseñar a elaborar presentaciones orales eficientes desde el punto de vista comunicativo. Los hablantes no nativos de inglés parecen tener estas mismas dificultades en su lengua nativa. Por tanto, las destrezas tanto de escucha como de escritura o lectura, no pueden transferirse de manera exitosa a una lengua extranjera, a la lengua inglesa concretamente, como es el caso del estudio presente. La actividad propuesta, consiguientemente, tiene como objetivo proveer a los estudiantes de ingeniería de criterios para entender y analizar presentaciones orales, y, por otra parte, desarrollar su capacidad de producir las suyas propias de acuerdo a esos criterios. Metodología La actividad descrita a continuación está diseñada para alumnos que cursan la asignatura denominada EPAC (English for Professional and Academic Communication) en su cuarto curso del Grado de Ingeniería en Tecnologías Industriales de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales. Se ha llevado a cabo en la Universidad Politécnica de Madrid. Antes de cursar la asignatura el alumnado debe haber obtenido previamente la certificación B2 de inglés. El punto de partida de la sesión consiste en la enseñanza de la relación entre el propósito, la audiencia y la estructura como conocimiento básico imprescindible en toda experiencia comunicativa. Aristóteles propuso hace 2300 años que, para entender la comunicación, se debía comprender la relación entre la audiencia, el propósito y la estructura. Las descripciones son frecuentes en el mundo tecnológico. Una descripción debe adaptarse a lo que se desea conseguir (el propósito), lo que la audiencia necesita saber y todo lo que afecta a la elección de los contenidos y su organización. Si un alumno se encuentra ante el desafío de escribir su trabajo de Fin de Grado debe plantearse cuál es el propósito de su estudio, quién va a valorar los contenidos de su trabajo, qué espera encontrarse la audiencia a la hora de leer esa investigación y cómo todos los interrogantes anteriores afectan al contenido de ese documento. Las respuestas a esas cuestiones deberían dirigirse hacia la identificación de la relación directa entre los tres factores mencionados. Antes de empezar a trabajar en cualquier acto comunicativo, se deben identificar con tanta precisión como sea posible quién será la audiencia, qué esperan recibir de acuerdo a un contexto y género (formato convencional) y qué reacción se puede anticipar procedente de esa audiencia. Pueden concurrir diferentes niveles de relación, es decir, pueden existir audiencias que esperan unos datos expuestos con una metodología estándar, con conocimiento de experto (audiencias científicas). En este caso la credibilidad del comunicador dependerá de la argumentación lógica. En otras circunstancias la audiencia podría prever que el comunicador está dotado de una cualificación adecuada y pasar por alto ese conocimiento (mensajes dirigidos a la élite). Otro supuesto, sería aquel en el que la credibilidad del comunicador se basa en la combinación de conocimiento y prestigio. En otras palabras, la reputación del conocimiento y las destrezas cualitativas permiten el uso de combinaciones de argumentos emocionales y 23 racionales. En definitiva, los mensajes de tipo científico se pueden modular teniendo presente el público al que van dirigidos. Los ingenieros van a producir mensajes en el mundo académico y en el profesional y los difundirán a través de los correos electrónicos, las presentaciones orales, etc. Deben resolver problemas prácticos en su campo y transmitir la información de manera adecuada dependiendo del público al que se dirigen. Con este fin, se les explica a los alumnos las estrategias comunicativas propuestas por Aristóteles [3]. El filósofo reveló la relación entre la argumentación emocional (Pathos), la racional (Logos) y el nivel dinámico de la credibilidad que el comunicador puede lograr. Cuanto más nivel de credibilidad haya, menos argumentación lógica se necesita, y viceversa. Para que los alumnos comprendan estos conceptos básicos en todo acto comunicativo, se visualiza y analiza en clase de inglés el video en el que el famoso actor Al Pacino en la película Un domingo cualquiera anima a su equipo de fútbol a seguir luchando por la victoria en un partido. A través de una discusión con el alumnado, se profundiza en la importancia del manejo de los distintos tipos de argumentación. A continuación, serán ellos mismos los que deberán desarrollar un discurso poniendo en práctica lo aprendido. Procedimiento metodológico Un punto de partida para que los alumnos aprendan a comunicarse de manera efectiva es subrayar la importancia de la argumentación persuasiva. Deben explicase los tres elementos fundamentales que han de estar presentes en cualquier discurso para conseguir el resultado que perseguimos: ethos, pathos y logos. Se debe insistir en que un acto comunicativo eficiente implica la utilización de estrategias persuasivas, ya sea para ganar un caso en el juzgado o para vender un producto de tu empresa. Se explica, a continuación, la diferencia entre los tres componentes (logos apela a la razón basándose en la lógica y pathos se refiere a las emociones). Se insiste en que los argumentos emocionales son extremadamente efectivos y que la inclusión de datos científicos en cualquier argumento emocional proporcionará más solidez a la exposición de ideas, como indica Fleming [4]. Tras exponer la diferencia entre estas técnicas retóricas de Aristóteles, se procede a visualizar un ejemplo a través de plataforma YouTube. El video en cuestión es un extracto de la película Un domingo cualquiera en la que un entrenador recurre a técnicas persuasivas. Los alumnos deben responder a una serie de preguntas para favorecer el análisis como, por ejemplo: ¿Qué tipo de argumentaciónse utiliza? ¿Cuál es el nivel de credibilidad del orador? Se propicia el debate a partir de sus respuestas. A continuación, serán los propios alumnos los que deberán poner en práctica todo lo aprendido sobre la comunicación persuasiva y la utilización de diferentes argumentos para lograr el objetivo propuesto a la hora de realizar una exposición oral. Para ello se propone a los estudiantes que se imaginen que los miembros de la clase son extraterrestres que han venido a la tierra para informarse sobre cómo funciona la vida en la Tierra. Los alumnos deben persuadirles para que compren agua, oxígeno u otros productos del planeta. Deben preparar una presentación oral en inglés de 30 segundos vendiendo el concepto que elijan y decidir qué tipo de argumentación van a utilizar para convencer a su público (unos extraterrestres). Una vez que han preparado su presentación, los estudiantes se organizan en grupos de cuatro para analizar los discursos de sus compañeros. En el transcurso de esta actividad han aprendido principios básicos de retórica y a diferenciar entre los distintos tipos de argumentaciones, adquiriendo herramientas para comunicarse de forma persuasiva. La actividad descrita se centra fundamentalmente en el desarrollo de la destreza oral. Conclusiones La comunicación juega un papel fundamental en los proyectos de ingeniería puesto que implica el intercambio de información con clientes, suministradores, trabajadores, entre otros. Los ingenieros no trabajan aislados. Sus actividades tanto académicas como profesionales requieren la negociación a través de la comunicación. Hoy en día los alumnos de las carreras técnicas deben dominar las destrezas comunicativas, por lo tanto, en el contexto del aprendizaje del inglés debe atenderse a esta necesidad. La actividad propuesta ayuda a que los alumnos comprendan las estrategias comunicativas básicas propuestas por Aristóteles y la relación entre la argumentación emocional (Pathos), la racional (Logos) y el nivel dinámico de la credibilidad que el comunicador puede lograr. El análisis en clase de inglés del video en el que el famoso empresario Steve Jobs presenta su nuevo producto al mercado, el iPad, despierta una discusión con el alumnado que profundiza en la importancia del manejo de los distintos tipos de argumentación. Al final del 24 análisis son ellos mismos los que desarrollan un discurso poniendo en práctica lo aprendido. Referencias [1] Darling, A.L. & Dannels, D.P. (2003). “Practicing Engineers Talk about the Importance of Talk”. A Report on the Role of Oral Communication in the Workplace”. Communication Education, 52 (1), 1-16. doi.org/10.1080/03634520302457 [2] Conrad, S. (2017). “A Comparison of Practitioner and Student Writing in Civil Engineering”. Journal of Engineering Education”, 106 (2), 191-217. doi.org/10.1002/jee.20161 [3] Aristotle (2012). The art of rhetoric. London, UK: Harper Press. [4] Fleming, Grace (2019). Ethos, logos, pathos for persuasion. Retrieved November 15, 2022, from: https://www.thoughtco.com/ethos-logos-and- pathos-1857249 https://doi.org/10.1080/03634520302457 https://www.thoughtco.com/ethos-logos-and-pathos-1857249 https://www.thoughtco.com/ethos-logos-and-pathos-1857249 25 Capítulo 1.4. Una investigación en el aula: inclinando torres de liras Carmen Casares Antón*,a a Departamento de Matemáticas Instituto de Educación Secundaria Juan de la Cierva, Madrid. c/ La Caoba, 1. 28005, Madrid. ccasaresanton@educa.madrid.org En esta comunicación se propone una investigación para el aula sobre el equilibrio de estructuras. La finalidad de la investigación es favorecer el aprendizaje de conceptos de estática, como son el centro de masas y la importancia de su posición en la estabilidad de estructuras, y de matemáticas, como son la serie armónica y su comportamiento divergente. La idea de partida es construir voladizos con bloques homogéneos e iguales superpuestos sin apoyos ni adhesivos, y averiguar si es posible construir un voladizo de longitud mayor o igual que la de uno de los bloques. Una vez encontrada una construcción que resuelve la situación de partida, se anima a los estudiantes a realizar voladizos mayores, analizando los argumentos y deducciones que se utilicen, e induciendo patrones que generalicen los resultados. El objeto final de la investigación es concluir que se puede realizar un voladizo tan grande como se quiera porque la longitud del voladizo se comporta como la serie armónica, que es divergente. Palabras clave: Serie Armónica, Estática, Equilibrio, Estructuras. Introducción Aprender investigando El Aprendizaje Basado en la Investigación (ABI) es un método de aprendizaje activo basado en la realización de un proceso de investigación que resuelva un problema con el objetivo de que los estudiantes construyan conocimientos por descubrimiento y basados en experiencia práctica. La elección de la investigación debe atender al nivel de competencia de los estudiantes y al programa de la asignatura en la que se realiza. Además, la investigación debe graduarse para que se adecúe a la diversidad del estudiantado y para evaluar su progreso. Y debe introducir las técnicas esenciales del método científico, lo que implica el desarrollo de muchos de los pasos siguientes [1]: Identificar y estructurar un problema; Teorizar acerca de posibles soluciones; Escoger una metodología para investigar alternativas de resolución: deducción, inducción, predicción…; Generar evidencias en base a la investigación; Analizar la información y los datos; Utilizar pensamiento inductivo e hipotético- deductivo; Formular inferencias y conclusiones mediante un proceso de investigación con rigor científico. Objetivos Una investigación para aprender: inclinando torres de monedas La investigación que se describe en esta comunicación puede enmarcarse en una asignatura de Análisis Matemático o de Mecánica de un primer curso universitario. Se propone estudiar las condiciones para que un apilamiento de bloques iguales y homogéneos tenga el máximo desplazamiento horizontal posible. El problema original lo planteó y resolvió Paul B. Johnson en una brevísima publicación en 1955 [2]. Respondía a la pregunta de cuánto puede desplazarse la moneda superior respecto de su posición en una pila vertical de monedas liras. mailto:ccasaresanton@educa.madrid.org 26 Identificando el problema Para comenzar la investigación se plantea a los estudiantes una pregunta objetivo y algunos estudios colaterales: ¿puede el desplazamiento de los bloques superar la longitud del bloque?, ¿qué es más estable: desplazar más los bloques superiores o los inferiores? Metodología Estructurando el problema: las reglas Para focalizar la investigación en los conceptos objetivo de aprendizaje que son, por un lado, centro de masas y equilibrio y, por otro lado, serie armónica y sumabilidad, se restringe el estudio a: apilamientos de bloques homogéneos e iguales; con un único bloque por nivel o piso; sin adhesivos entre ellos ni otros apoyos. En paralelo a una investigación teórica, es interesante trabajar experimentalmente. Se puede realizar la investigación con listones de madera, o con baldosas o ladrillos, o revistas que hagan las veces de los bloques homogéneos. Teorizando el problema: el centro de masas Se introduce, por necesidad en la investigación, el concepto de centro de masas (CM) y se analizan los ejemplos más sencillos. ¿Cuánto puede sobresalir un bloque sobre un borde? Figura 1. Diferentes situaciones de un bloque al asomar por un borde. Se anima a los estudiantes a que experimenten hasta encontrar la respuesta: el bloque cae cuando su CM asoma por el borde de la plataforma inferior. Es decir, el voladizo puede sobresalir la mitad de la longitud del bloque. Y la posición del centro de masas en esa situación