Reflexión final de STEMooc

Llegamos a la última tarea de #STEMooc. Si soy sincero no creí que llegaría hasta aquí. Por diversas circunstancias me ha costado bastante buscar todos los días un rato para ir realizando las tareas, pero he conseguido ir haciéndolas poco a poco, aunque no con la profundidad que me habría gustado. Esto último ha sido captado perfectamente por los compañeros que han realizado la evaluación de mis tareas P2P a los que agradezco muchísimo los comentarios que han realizado y que me han reflexionar sobre la importancia de realizar los trabajos bien solamente por el mero hecho de hacerlos y compartirlos con otras personas.
Lo que más me ha gustado de este curso es que las actividades no estaban muy dirigidas ni eran muy cerradas, he realizado otros MOOC en los que sí sucedía esto, y lo considero muy positivo porque te hace pensar y reflexionar más sobre tu trabajo en el aula.
Una dificultad con que me he encontrado es que no he podido realizar las tareas en colaboración con otros compañeros, pero no porque no haya encontrado ningún grupo, sino que ha sido una decisión personal al no poder dedicarle todo el tiempo y esfuerzo que requeriría el trabajo en grupo. Esto me hace ser consciente de la necesidad de abordar esta competencia desde una perspectiva interdisciplinar y no desde las distintas áreas de un modo aislado. Lo que nos plantea una dificultad en las aulas si la adminsitración quiere que realmente desarrollemos las competencias STEM con un currículo tan compartimentado y dividido en áreas separadas, aunque una posible vía de solución podría ser la creación de ámbitos que se contempla en la enseñanza secundaria obligatoria.
¡Enhorabuena! a los organizadores y creadores del curso.

Herramientas y recursos para evaluar la secuencia didáctica desde un planteamiento de indagación.

Como tercera tarea de la semana 5ª se pide que establezcamos una serie de herramientas y recursos que nos permitan realizar una evaluación, tanto formativa como sumativa, de la secuencia diseñada en la 4ª semana.
Respecto a la fase de formulación de hipótesis:

• Originalidad de las hipótesis.
• Relación de las hipotésis con el problema.
• Justificación del por qué de la hipótesis
• Documento de texto, presentación, vídeo, infografía. Análisis en cuanto a forma de expresarse, corrección ortográfica y gramatical, claridad en los planteamientos.

Respecto a la fase de la búsqueda de información:

• Número de fuentes consultadas.
• Tipos de fuentes consultadas.
• Calidad de las fuentes consultadas.

Respecto a la fase de exposción de conclusiones:

• Tipo de artefacto digital elaborado: documento de texto, presentación, infografía, vídeo. Análisis en cuanto a forma de expresarse, corrección ortográfica y gramatical, claridad en los planteamientos.
• Localización del artefacto digital para una posterior consulta: local, en la nube.
• Calidad del instrumento elaborado: materiales, diseño, precisión.
• Calidad de la explicación y de la demostración: claridad en las explicaciones, resolución de dudas y problemas planteados.

Análisis del diseño de la secuencia de la semana 4ª.

Como segunda tarea de la semana 5ª realizaré el análisis de la secuencia de aprendizaje por indagación de la 4ª semana, siguiento un modelo que valora la demanda cognitiva de diferentes capacidades con la siguiente escala:

 0 “no presente”, 
 1 “ligeramente presente”,
 2 “presente”,
 3 “muy presente”.

Demanda cognitiva	Capacidad	Puntuación
Baja	Reproducción	1
Intermedia	Aplicación Reflexión	2 2
Alta	Transferencia Heurística (-Creación) Comunicación-Argumentación	2 2 3

Tomado de Hopmann et al. (2007) en Gallardo et al. (2014)

Dificultades para implementar una enseñanza acorde con el desarrollo de las competencias STEM

Como primera tarea de la 5ª semana de #STEMooc se pide que reflexionemos sobre las posibles dificultades para una implementar una enseñanza acorde con el desarrollo de las competencia STEM y lo resumamos en una breve afirmación.

Pues bien, para mí la principal dificultad viene derivada de la compartimentación y rigidez del currículo, especialmente en Secundaria que es donde imparto clase. Soy profesor de matemáticas y me ha costado bastante trabajo idear secuencias que tengan en cuenta el resto de materias del área STEM, lo que se refleja en los trabajos elaborados y que ha sido perfectamente captado por la evaluación que han hecho los/as compañeros/as de mis actividades. Tengo que agradecerles enormemente los comentarios que han hecho pues me han servido para poder mejorar el diseño de mi secuencia de actividades.

La solución, por un lado estaría por parte de la administración con un currículo más flexible y abierto al menos en la enseñanza obligatoria, y por parte del profesorado fomentando una cultura de colaboración entre departamentos.

Secuencia didáctica desde un planteamiento de indagación.

En la tarea 3 de la semana 4ª de #STEMooc se pide que se diseñe una secuencia didáctica desde un planteamiento de indagación, en el que se sigan las orientaciones dadas sobre cómo enseñar ciencias y que, en la medida de lo posible, conlleve el uso y, si es factible, el diseño (y creación) de un objeto tecnológico.

Planteamiento del problema.
Cómo se puede saber la altura de un edificio sin poder acceder a su base.

Formulación de hipótesis.
Se forman grupos de 2-3 alumnos y se les pide que busquen ideas para resolver el problema.

Búsqueda de información a través de diferentes medios tecnológicos dirigiendo el profesor hacia una resolución que utilizara o bien semejanza de triángulos o trigonometría en función de en qué curso se esté realizando la secuencia, para que cada grupo pueda afianzarse en su solución o refutarla y buscar otra.
También se les pediría la elaboración de algún instrumento que permitiera aplicar la modelización matemática a la que se ha tenido que llegar una vez evaluada su hipótesis según la información encontrada. Para ésto también tendrían que buscar información sobre materiales, mecanismos, etc.

Exposición de las conclusiones
Cada grupo crearía un artefacto digital para explicar el proceso seguido así como el instrumento que han fabricado, explicando su utilidad y haciendo una demostración de su funcionamiento.

Análisis de una posible secuencia de aprendizaje por indagación.

En la tarea 2 de la semana 4ª del curso #STEMooc se nos pide que analicemos una secuencia de actividades planteada en la 3ª semana y veamos su posible ajuste a una enseñanza por indagación.
La enseñanza por indagación plantea cuatro fases: planteamiento de un problema, formulación de explicaciones iniciales e hipótesis, búsqueda de información para la construcción de pruebas que apoyen (o rechacen) sus ideas, análisis e interpretación de la información y los datos recogidos
convirtiéndolos en pruebas y comunicación de los resultados y conclusiones obtenidas.

Análisis:
Planteamiento del problema: estudio de la trayectoria del recorrido de un balón cuando se suelta desde una altura determinada.

Formulación de explicaciones iniciales e hipótesis: cómo piensan los alumnos que será la trayectoria a través del dibujo y análisis de la gráfica correspondiente.

Búsqueda de información para la construcción de pruebas que apoyen (o rechacen) sus ideas: grabación en vídeo de una pelota que suelta una persona con un dispositivo electrónico.

Análisis e interpretación de la información y los datos recogidos convirtiéndolos en pruebas: utilización de una app del dispositivo electrónico para analizar la trayectoria de la pelota y estudio del ajuste a la hipótesis inicial.

Comunicación de los resultados y conclusiones obtenidas. Esta fase está ausente y es sustituida por la cumplimentación de unos cuestionarios por los alumnos.

Modificaciones que aportaría:
Incluir la última fase a través de la elaboración de algún artefacto digital.

Análisis de una actividad de enseñanza por indagación

Como parte de las tareas de la 4ª semana de #STEMooc se no pide que analicemos una actividad de enseñanza por indagación.
En resumen se trata de una observación que realizan unos alumnos y de tratar de dar una explicación a lo que observan: el diferente estado en que se encuentran tres árboles iguales plantados en un jardín.

En primer lugar se pide qué es lo que el alumno ha podido aprender.
Bajo mi punto de vista ha aprendido:

• lo primero, a observar "con ojos científicos" y no solamente a mirar; 
• a buscar una explicación a lo observado; 
• a compartir esa explicación con sus iguales; 
• a buscar razones para defender "su explicación" o abandonarla por otra más convincente; 
• a aceptar que a veces estamos equivocados y otros tienen la razón; 
• a comunicar sus hayazgos.

En segundo lugar, explicar las ventajas, dificultades y desventajas.
Entre las ventajas: mejorar la motivación, hacer al alumno actor de su propio aprendizaje, a facilitar la apropiación de unos contenidos por el alumno, a mejorar sus competencias y no solamente las STEM (lingüística, relacional,...), el papel director del profesor y no solamente transmisor de unos conocimientos.
Entre las dificultades: creo que la más importante es cambiar la mentalidad de un parte importante del profesorado, ¿la mayoría, especialmente de secundaria?, para valorar este tipo de actividades posiblemente relacionada con la presión por parte de la administración, sociedad, familia en cuanto a currículo a impartir en un determinado tiempo, resultados (notas) que hay que "dar" cada cierto tiempo, ... Esfuerzo dedicado a preparar las tareas.
Desventajas no le encuentro, ya que más bien me parece que los puntos más problemáticos tendrían que ver con dificultades.

La tercera parte consiste en contestar a una serie de preguntas:

• ¿En qué se parece y en qué se diferencia lo que ha ocurrido en la “clase de Mrs. Graham” a aplicar el método científico? Se parece bastante al método científico pues hay una observación, una formulación de hipotésis, un análisis de las hipótesis en base a información recabada de diferentes fuentes, una modificación de algunas de las hipótesis en base a esa información, una experimentación (cambio en el modo de riego de los árboles. Fallaría en la reproducibilidad porque sería muy costoso en tiempo y otras características como tipo de terreno, cantidad de agua, etc. De todas formas, creo que es una aproximación muy acertada para introducir al alumnado en la "forma científica" de trabajar.

• ¿Qué capacidades de la competencia científica se estarían desarrollando? Se estarían desarrollando:

• La identificación de cuestiones científicas: buscan los elementos que deben ser comparados, buscan variables de identificación o control, buscan información complementarias. Tratan de explicar fenómenos científicamente buscando la posible relación del estado de los árboles con distintas circunstancias. Utilizan pruebas científicas que les permiten descartar alguna de las hipótesis planteada inicialemente y decantarse por otra, informando de que se deberían cambiar las condiciones del riego y luego comprobando si ese cambio es efectivo. 

• ¿Se podría ampliar o continuar “la clase de Mrs. Graham” para abordar tópicos tecnológicos? ¿Cómo? Se podría implementar algún dispositivo que permitiera la observación sin tener que estar presentes los alumnos como algún sistema de vídeo, o diseñar algún dispositivo que permitiera medir la humedad del suelo,...

Selección de applet

Para la segunda tarea de semana 3 he elegido un applet, Equation Grapher 2.02, que permite trabajar de modo gráfico las característica de la ecuación de segundo grado. Permite la investigación y la innovación puesto que a partir de una situación problemática de la que obtengan la ecuación correspondiente la podrán representar e ir variando los diferentes coeficientes y ver las modificaciones que se experimentan, además de potenciar la alfabetización tecnológica.

Modelización de situaciones.

En esta tarea del curso #STEMooc se nos pide que modelicemos un problema, demos solución al mismo y respondamos a una serie de cuestiones.

El problema es el siguinte:
En 1993 las reservas mundiales de gas natural se estimaron en 141,8 billones de metros cúbicos. Desde entonces se han consumido anualmente 2,5 billones de metros cúbicos. Calcula cuándo se acabarán las reservas de gas natural.

 La resolución consistiría en dividir lo metros cúbicos que hay de reserva entre el consumo anual dando un resultado de 56,72. Es decir que en 56 años las reservas de gas natural que quedarían no serían suficientes para abastecer el consumo en otro añó más, y eso sucedería en el año 2049.

Las fases realizadas son las siguientes:
1ª fase (Problema en contexto): se han seleccionado datos relevantes para poder responder a la pregunta que es ¿cuándo se acabarán las reservas de gas natural? para poder realizar la formulación matemática del problema.
Eso datos son: el número de metros cúbicos estimados de reserva de gas natural en un año concreto; el año desde el que se quiere partir; y el consumo anual medio.

2ª fase (modelización matemática) de empleo: establecer que relaciones y operaciones matemáticas hay que realizar con los datos recogidos en la fase anterior para, en su caso, poder establecer la fórmula.
 En este caso, dividir el total de la reserva entre el gasto anual para sumar ese resultado al año de partida.
Otra modelización más elaborada se puede realizar estableciendo una ecuación en la que "y" sean las reservas que quedan y "x" sean los años transcurridos quedando "y=141,8-2,5x" y hallando el valor de "x" para que "y" valga 0, bien por métodos algebraicos o por métodos gráficos.

3ª fase (resultado matemático): realización de las operaciones indicadas en la fase y obtención de un resultado numérico que se debe interpretar en el contexto del problema.

4ª fase (resultado en contexto) para evaluar el resultado y sacar posibles conclusiones.

Cuestiones a contestar:

¿Cuál de las fases de la modelización cobra más importancia? Dependería del nivel en el que se aplique y el contexto de resolución que se esté utilizando. De todas formas en un contexto STEM pienso que la más importante es la última, ser capaz de establecer conclusiones o aportar ideas en relación con la problemática del agotamiento de un recurso natural. Porque sin esto último, el problema no deja de ser un mero ejercicio matemático clásico.


¿Cuál es la más compleja? De todas, por mi experiencia docente, me parece que la más compleja es la segunda, "qué hacer" con esos datos.

¿En qué nivel educativo la aplicarías? Según la modelización que se busque se podría aplicar en 6º curso de Primaria o en 1º de ESO.

Reflexión sobre, selección y aplicación de tareas STEM

Esta entrada tendrá tres apartados: el primero es una reflexión sobre cuál de las cuatro áreas STEM está más relacionada con las características que debe reunir un alumno STEM según Morrison.
El segundo se refiere a la selección de alguna tarea que persiga el desarrollo de las competencias STEM en alumnos de algún nivel educativo.
El terecero trata de elaborar una intervención educativa con alguna de las tareas seleccionadas.

1. Reflexión sobre cuál de las cuatro áreas STEM está más relacionada con las características que debe reunir un alumno STE.
 Según Morrison las características de un alumno STEM son las siguientes: ser un resolutor de problemas, ser innovadores, inventores, autosuficientes, pensadores lógicos y estar alfabetizados tecnológicamente.
Mi experiencia como docente de matemáticas seguramente hará que las relaciones que establezca con el resto de las áreas no estén muy bien fundamentadas, por lo que pido disculpas por las posibles  apreciaciones erróneas que emita.

Con respecto a la resolución de problemas considero que las áreas que más relación tienen son las matemáticas y la tecnología y la ingeniería. Considero que un alumno no será competente en matemáticas si no es capaz de aplicar todos los conocimientos adquiridos a la resolución de problemas auténticos, es decir no a aquéllos en los que de antemano y casi de modo inmediato se sabe qué algoritmos utilizar y cuál va a ser el resultado. También la tecnología y la ingeniería, especialmente ésta última pues su fin es aplicar las tecnologías para resolver los problemas cotidianos y no tan contidianos de la humanidad. Tampoco se debe olvidar que las ciencias, que entiendo como biología y geología, química y física, son importantes para proporcionar una base sobre la que poder aplicar los conocimientos y métodos de la tecnología y la ingeniería.

En cuanto a la innovación, me parece que las áreas más relacionadas son la tecnología y la ingeniería sobre todo si se plantean retos que no sean cerrados. También en matemáticas, utilizando este tipo de retos abiertos, el alumnado me ha sorprendido al dar determinadas soluciones que no esperaba teniendo en cuenta el nivel educativo del que se trataba o los contenidos impartidos hasta el momento.

Ser inventores creo que está más relacionado con la tecnología si se plantean situaciones en la que tengan que, por ejemplo, diseñar algún tipo de mecanismo; aunque también podría tener relación con las matemáticas en casos en que se les hiciera inventar algún problema para una determinada solución.

La autosuficiencia y el pensamiento lógico se podrá desarrollar por igual desde las cuatro áreas por igual.

La alfabetización tecnológica, igualmente, se podrá llevar a cabo desde las cuatro áreas por igual sobre todo si tenemos en cuenta su aplicación práctica y no solamente su conocimiento, pues actualmente casi cualquier campo del saber es suscecptible de recibir un tratamiento tecnológico de algún modo.

2. Selección de una tarea que persiga el desarrollo de las competencias STEM.
La tarea que he seleccionado se llama "La hora del planteta" y se puede consultar en la página del Proyecto Lema y la relación que tiene con las diferentes áreas STEM es la siguiente:

Ciencias: estrtegias del trabajo científico, electricidad, distintos tipos de fuentes de energía, cambio climático y gases efecto invernadero, ahorro energético.

Matemáticas: aritmética, equivalencias, extrapolación, comparación y análisis de resultados.

Tecnología: materiales, magnitudes, energía eléctrica, energías renovables, ahorro energético.

Alfabetización tecnológica: uso de herramientas digitales para realizar cálculos.

3. Tarea STEM.

En tu centro se va a realizar la instalación de proyectores y pantallas en todas las aulas. Haz un informe indicando el número de equipos necesarios, características de las instalaciones (localización en cada aula, distancia del proyector a la pantalla), posibles tipos  de proyectos y pantallas (ventajas e inconvenientes de cada uno de ellos, precios, ...), tipos de cableados y conectores necesarios, coste de la obra incluyendo no solamente los materiales sino también el trabajo de los operarios

Selección y análisis de recursos STEM

He seleccionado estas actividades porque, aunque sus contenidos no estén relacionados directamente con las ciencias, la ingeniería o la tecnología, creo que están impregnadas de la filosofía STEM: contenidos prácticos y aplicables a situaciones de la vida real, uso de variedad de recursos y variedad de aplicaciones.

Análisis de fortalezas y debilidades de la pedagogía STEM

En el siguiente cuadro realizo un análisis del documento de las recomendaciones de la Coalición STEM de Estados Unidos, estableciendo debilidades y fortalezas en relación con el sistema educativo español

Análisis DAFO de las competencias STEM

Análisis DAFO de competencias STEM para #STEMooc

Debilidades	Fortalezas
Excesivo academicismo. Falta de cultura de colaboración entre departamentos. Falta de infraestructuras y recursos. Curriculum rígido y compartimentado. Vencimiento de las inercias internas.	Mayor motivación del alumnado. Mayor motivación del profesorado implicado. Mejora de los resultados académicos.
Amenazas	Oportunidades
Presión por la administración y los padres/madres por acabar el temario. Falta de comprensión por agentes externos de una dinámica de clases diferente a la tradicional. Restricción de dotaciones económicas, de infraestructuras,...	Mayor reconocimiento del centro por la sociedad. Participación en proyectos de innovación e investigación que permitan dotar de recursos al centro. Apuesta de la administración educativa por la enseñanza siguiendo este paradigma.