resultado de la aplicación del aprendizaje basado en problemas y

RESULTADO DE LA APLICACIÓN DEL APRENDIZAJE BASADO
EN PROBLEMAS Y EL TRABAJO COOPERATIVO EN LA
CALIDAD DEL APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA DE
“TERMODINÁMICA APLICADA”
Francisco Vilaplana, Amparo Ribes*, Ana Vallés, Alfonso Martínez,
Laura Contat, Pedro Fuentes
Dpto. Termodinámica Aplicada; Dpto. Ingeniería Química y Nuclear,
Universidad Politécnica de Valencia,
Camino de Vera s/n
46022 Valencia
e-mail: [email protected]
Resumen
La Termodinámica Aplicada es una asignatura troncal impartida en segundo
curso de Ingeniero Químico en la Universidad Politécnica de Valencia. En ella,
los alumnos deben adquirir los conceptos teóricos termodinámicos necesarios
para la formación del futuro ingeniero, dejando los trabajos experimentales
relacionados para la asignatura de Experimentación en Ingeniería Química I.
Tras observar que las propuestas metodológicas tradicionales presentaban
resultados desalentadores, se decidió aplicar metodologías activas como el
aprendizaje basado en problemas (ABP) y el trabajo cooperativo (TC).
Mediante estas propuestas educativas, se incita a los alumnos a resolver en
grupos problemas basados en situaciones reales, desarrollando su capacidad
de análisis de los conceptos termodinámicos teóricos y aplicándolos a casos
concretos.
En este trabajo se describirá cómo se han adaptado estas metodologías,
analizando las mejoras en el aprendizaje obtenidas tras su aplicación. Para ello
se tomará como referencia los resultados de los alumnos antes y después de
su puesta en funcionamiento.
1. INTRODUCCIÓN
En esta comunicación se describe una experiencia práctica consistente en
adaptar una asignatura considerada como básica y en la que están
matriculados más de cien alumnos a nuevas estrategias de enseñanza–
aprendizaje. El proceso se ha desarrollado a través de una serie de formatos
de clase que se han ido alternado a lo largo del curso en función de los
objetivos y contenidos concretos que se pretendían conseguir. El núcleo
fundamental es un modelo de aprendizaje cooperativo basado en la resolución
de problemas [1-3]. Esta nueva metodología se viene aplicando desde el curso
2000-2001 y aquí se presenta también un análisis de los resultados obtenidos.
2. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO
DESARROLLO PRÁCTICO
DIDÁCTICO:
METODOLOGÍA
Y
La Termodinámica Aplicada es una asignatura troncal de 7 créditos
eminentemente teórica que se desarrolla únicamente en el aula. Los trabajos
experimentales relacionados con el contenido de esta asignatura están
incluidos en otra asignatura paralela de Experimentación en Ingeniería Química
I. El número de alumnos matriculados está comprendido entre 100 y 130.
Cuando esta asignatura empezó a impartirse en la titulación de Ingeniero
Químico, la propuesta metodológica elegida fue la clase magistral participativa.
Sin embargo, a los pocos años de su implantación fue evidente una situación
repetitiva y preocupante. Los alumnos parecían mostrar un cierto miedo por la
asignatura que quedaba reflejado en el número de alumnos presentados en los
exámenes (inferior al 25%), a pesar de tener una asistencia masiva a clase y
no mostrar descontento ni con la metodología seguida ni con el contenido de la
misma.
Para intentar modificar esta situación se combinaron distintas metodologías
didácticas. La clase magistral se complementó con un modelo de aprendizaje
basado en problemas y llevado a cabo mediante un trabajo cooperativo. Esta
metodología de enseñanza se basa en proponer la resolución de problemas y
cuestiones teóricas directamente relacionadas con la teoría, por cada bloque
temático impartido (para la asignatura de Termodinámica Aplicada se cuenta
con 4 bloques) que se resolverán en grupo, pero fuera del horario de la clase
propiamente dicho. A pesar de ello, esta actividad se realiza bajo la supervisión
del profesor durante las horas de tutorías. De este modo, los grupos de trabajo
se reúnen en el aula después de haber recibido las instrucciones del profesor,
para intentar la resolución de los problemas y cuestiones planteadas. Como
esta metodología se aplica a un número de alumnos muy numerosos, el
número de alumnos por grupo puede llegar hasta 10. Generalmente está
comprendido de 5 a 8 miembros [4].
El trabajo propuesto es la resolución de un problema o cuestión por grupo. El
grupo debe presentar una copia de la solución, que será corregida por el
profesor. Cuando la solución es correcta, se coloca en un tablón que hay en
clase para que esté a disposición del resto de grupos. Con este procedimiento
el alumno dispone de una colección de problemas resueltos adicional a la
realizada durante las horas de clase.
Esta metodología supone un pequeño esfuerzo por parte del alumno, pero
rápidamente comprende sus ventajas. Realiza un problema por cada unidad
temática pero a cambio recibe muchos más (hasta 15 si este es el número de
grupos). Para que la solución de todos los problemas esté en manos de los
alumnos con el tiempo suficiente antes del examen y después de varios
intentos, creemos que el mejor método es asignar un horario fijo para
resolverlos.
Figura 1.- Trabajos realizados por los grupos y expuestos para ser compartidos con el
resto de grupos.
3. EVALUACIÓN DE LOS CONOCIMIENTOS ALCANZADOS POR LOS
ALUMNOS
En la evaluación global de la asignatura de Termodinámica Aplicada se
consideran varios tipos de pruebas, puesto que distintas han sido las
actividades que se han realizado y además cada prueba tiene fines distintos.
Para la evaluación de la clase magistral participativa se realizan distintos tipos
de pruebas con el fin de conocer en todo momento el nivel de aprendizaje
alcanzado por la clase. De este modo, entre las acciones que se pueden
desarrollar con este fin se encuentran:
• Preguntas directas que permitan comprobar el grado con que se han
alcanzado los objetivos de comprensión, síntesis o valoración.
• Problemas o cuestiones a resolver por grupos siempre en el contexto de la
clase, permiten comprobar el grado en que se han alcanzado los objetivos
de aplicación.
• Problemas o cuestiones a resolver por grupos dentro de lo que se ha
llamado como trabajo cooperativo, sirve de retroalimentación y permite
comprobar de una forma más cercana y en un ambiente distinto el grado en
el que se han alcanzado y consolidado los objetivos de aplicación.
La evaluación del trabajo cooperativo se realiza unos días antes del examen.
Un miembro del grupo elegido al azar deberá resolver y exponer oralmente
delante de todos sus compañeros un problema también elegido al azar, de
todos los propuestos a todos los grupos. La nota que este alumno obtenga será
la obtenida por todo el grupo.
Por ultimo, siempre se realiza un examen escrito individual para cada alumno.
Para que las pruebas escritas de problemas y cuestiones teóricas sean
eficaces a la hora de evaluar y calificar a los alumnos, éstos deben conocer
desde el inicio del curso el número de pruebas que tendrá que realizar y sus
características, de forma que sepan lo que se les va a exigir.
La valoración que se le da a las distintas pruebas es la siguiente. Las pruebas
escritas de teoría y problemas (examen) supondrán un 80% de la nota global
final. Los problemas de trabajo cooperativo supondrá el 15% .El restante de la
nota global se asigna a la participación en clase a través de las cuestiones que
se proponen en el día a día de las lecciones magistrales participativas el 5%
[2].
2ª convocatoria
EXAMEN
80%
TRABAJO
COOPERATIVO
15%
NOTA
FINAL
5%
CUESTIONES
DIARIAS
Nota final = Examen (80%) + Problemas Propuestos de trabajo cooperativo (15%)
+ Problemas Propuestos durante las clases magistrales (5%)
Figura 2.- Modelo de evaluación para la asignatura de Termodinámica Aplicada
4. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS DEL PROCESO
Para evaluar los rendimientos de los estudiantes antes y después de la
aplicación de las nuevas metodologías se han realizado una serie de estudios,
tomando como parámetro de referencia las calificaciones finales obtenidas por
los alumnos en los diferentes cursos en los que se ha impartido la asignatura
de Termodinámica Aplicada.
La Figura 3 indica la evolución de las calificaciones finales de los alumnos en
los diferentes cursos académicos, para la primera y segunda convocatoria.
Como puede comprobarse, a partir de la aplicación del aprendizaje basado en
problemas y del trabajo cooperativo en el curso 2001-2002, se reduce
drásticamente el número de alumnos no presentados en primera convocatoria.
Además, mejoran sensiblemente las calificaciones obtenidas por los alumnos,
al aumentar los porcentajes de aprobados y notables. El aumento del
porcentaje de suspensos es atribuible al incremento de participación de los
alumnos en el examen final de la materia, por lo que puede afirmarse que se ha
producido un trasvase de alumnos no presentados a suspensos, lo cual puede
considerarse como un hecho positivo.
Si se analizan los resultados referentes a la segunda convocatoria, puede
comprobarse como el porcentaje de alumnos no presentados en dicha
convocatoria aumenta bruscamente con la aplicación de las nuevas
metodologías. Este hecho puede considerarse como una consecuencia directa
de la naturaleza del nuevo enfoque del trabajo en clase, debido a que esta
segunda convocatoria se suele realizar en el mes de julio, 6 meses después de
que las sesiones de aula de la asignatura hayan concluido.
80,00
Porcentaje de alumnos (%)
70,00
60,00
50,00
MH
Sobresaliente
Notable
Aprobado
Suspenso
No Presentado
Aplicación del
aprendizaje basado en
problemas (ABP) y del
trabajo cooperativo (TC)
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
1998-1999
1999-2000
2000-2001
2001-2002
2002-2003
curso académico
(a)
80,00
70,00
Aplicación del aprendizaje
basado en problemas
(ABP) y del trabajo
cooperativo (TC)
MH
Sobresaliente
Porcentaje de alumnos (%)
Notable
60,00
Aprobado
50,00
Suspenso
No Presentado
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
1998-1999
1999-2000
2000-2001
2001-2002
2002-2003
curso académico
(b)
Figura 3.- Evolución de las calificaciones finales de los alumnos en la asignatura de
Termodinámica Aplicada: a) primera convocatoria; b) segunda convocatoria
Por último, en la Figura 4 se analiza de forma global el porcentaje total de
alumnos que superan la asignatura durante los diferentes cursos académicos
en primera o segunda convocatoria frente a aquellos que no la superan. Como
puede observarse, la introducción de las nuevas metodologías activas supone
un punto de inflexión en la tendencia negativa de resultados académicos de los
alumnos en la asignatura. A partir del curso 2001-2002, se incrementa el
porcentaje total de alumnos que superan la asignatura, demostrando la validez
del nuevo enfoque conferido al planteamiento didáctico de la misma. Sin
embargo, sería necesario continuar estudiando en el futuro los resultados
obtenidos, para confirmar este crecimiento o para comprobar que se alcanza
un punto estacionario.
100,00
140
número total alumnos matriculados
90,00
120
100
70,00
% total asignatura superada
60,00
80
50,00
40,00
% total asignatura no superada
30,00
60
Aplicación del
aprendizaje basado en
problemas (ABP) y del
trabajo cooperativo (TC)
40
Número total de alumnos
Porcentaje alumnos (%)
80,00
20,00
20
10,00
0,00
0
1998-1999
1999-2000
2000-2001
2001-2002
2002-2003
curso académico
Figura 4.- Evolución del porcentaje total de alumnos que superan la asignatura.
Conclusiones
Desde el punto de vista de los resultados académicos deben destacarse las
siguientes conclusiones referentes a la aplicación del aprendizaje basado en
problemas y el trabajo cooperativo:
• Ha disminuido el número de alumnos no presentados fundamentalmente en
la primera convocatoria.
• Ha aumentado el porcentaje total de alumnos que han superado la
asignatura.
• Ha mejorado significativamente el rendimiento académico de los alumnos.
La metodología del trabajo en grupo ha sido aceptada por los alumnos, pero se
encuentra cierta resistencia a abandonar el personalismo a la hora de llevarla a
cabo en el día a día.
Se ha observado que el trabajo en grupo es mucho más eficaz si está dirigido y
guiado por el profesor. En general, los alumnos encuentran dificultades en
organizar su trabajo.
Agradecimientos
Los autores desean expresar su agradecimiento a la Universidad Politécnica de
Valencia por la ayuda económica proporcionada vía los Proyectos de
Innovación Docente PID 14024-A y PIE 12119-C.
Referencias
[1] M.L. Fabra, “Técnicas de grupo para la cooperación”, Grupo Editorial Ceac,
S.A., 1994
[2] A. Ribes Greus, “Proyecto docente”, Universidad Politécnica de Valencia,
2000.
[3] “Las estrategias y técnicas didácticas en el rediseño”, Dirección de
Investigación y Desarrollo Educativo, Vicerrectoría Académica, Istituto
Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey.
[4] Grupo de Investigación en Metodologías Activas de la Universidad
Politécnica de Valencia, Trabajos de Investigación.