Resolver problemas colaborativamente de forma virtual

Experiencias prácticas
Resolver problemas
colaborativamente
de forma virtual
Julià Hinojosa
Neus Sanmartí*
Universidad Autónoma de Barcelona
La resolución de problemas es una actividad básica en las clases de ciencias y sería
deseable llevarla a cabo de forma colaborativa. En este artículo se presenta una actividad destinada a aprovechar la potencialidad de las tecnologías de la información
y la comunicación (TIC), como una herramienta colaborativa para la resolución de
problemas. Aplicando un protocolo preestablecido hemos constatado que esta actividad estimula la participación, la reflexión y el análisis de los problemas por parte
del alumnado y promueve la coevaluación, la autorregulación y, por lo
tanto, el aprendizaje. Al mismo tiempo, el profesorado puede analizar la forma en
que el alumnado asimila los contenidos de la materia y argumenta sus intervenciones.
Solving problems collaboratively in a virtual fashion
Problem-solving is a basic activity in science lessons and should be carried out collaboratively. This article presents an activity to make the most of ICTs as a collaborative tool for solving problems. Based on a pre-established protocol, we have shown
that it stimulates participation, reflection and analysis of problems by students and
promotes joint assessment, self-regulation and therefore learning. At the same
time, teachers can analyse how students assimilate the subject matter and structure their arguments.
Resolver problemas con lápiz y papel es una
actividad básica en las clases de ciencias
(Perales, 2000), ya que ayuda a reconocer la utilidad de un saber concreto y nos permite evaluar si se está aplicando adecuadamente y los
aspectos que será necesario regular cuando no
se sepa cómo resolverlos.
Aunque los profesores de ciencias dedicamos mucho tiempo al entrenamiento estratégico
para la resolución de problemas, los resultados de
las pruebas y la experiencia del profesorado sugieren que hay una escasa correspondencia entre el
esfuerzo realizado y los resultados obtenidos. La
sensación de fracaso de numerosos estudiantes en
Palabras clave: resolución de problemas, trabajo
colaborativo, TIC, física.
Keywords: problem-solving, collaborative work,
ICTs, physics.
el momento de intentar resolver un problema es
grande: «Creo que lo entiendo y he hecho todos
los ejercicios propuestos por el profesor, pero
cuando cambian un poco ya no sé qué hacer».
La aceptación de esta realidad nos sugirió el
reto de partir de las TIC para generar nuevos tipos
de actividades que ayudaran a nuestros alumnos a
superar sus dificultades en la resolución de problemas, aplicando nuevas herramientas y estrategias. Según Barberà y otros (2008), uno de los
impactos de las TIC en la educación se debe a su
capacidad para transformar las relaciones entre
los tres agentes educativos involucrados en el proceso de enseñanza/aprendizaje (el profesor, el
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alumnado y los contenidos), con el consiguiente •
Actitudes: dirigidas, por ejemplo, a fomentar
impacto sobre dicho proceso.
la detección de cuestiones problemáticas
En este sentido, las plataformas educativas
(como la relación entre ciencia y sociedad),
permiten que el estudiante entable una relación
la creatividad personal, la adopción de decimás activa con la información y que ésta se transsiones razonadas, la comprensión de la
forme mediante la interacción con los compañeimportancia que tienen los conocimientos
ros, lo cual facilita la autorregulación. Es cierto
científicos en el desarrollo actual, etc.
que, en este caso, las características de las TIC utilizadas no garantizan por sí solas el aprendizaje, ya
En una descripción general de las propuestas
que éste depende en primera instancia de la cali- para la enseñanza de la resolución de problemas,
dad de la interacción que establezca cada alumno se puede decir que todas ellas contienen, expresatanto con los contenidos como con los demás das de una u otra forma, las cuatro fases definidas
estudiantes, pero también es cierto que la creación por Polya (1987): comprensión del problema,
de una plataforma de TIC posibilita que los alum- concepción de un plan, ejecución del mismo y
nos se animen a ampliar y enriquecer sus conoci- visión retrospectiva o revisión de los resultados.
mientos y a convertirse en agentes de cambio.
Nuestra experiencia arranca de la intención
El tipo de problema que se desea resolver de ayudar al alumnado a afrontar los problemas en
implica una serie de objetivos de aprendizaje general y los de las ciencias experimentales en par(Oñorbe, 2003), aceptados consciente o incons- ticular. Quien más quien menos, cada estudiante
cientemente por el profesorado, sobre:
tiene su estrategia para resolver un problema de
•
Conceptos: dirigidos a profundizar y compren- cualquier índole, pero frecuentemente estas estrader mejor la aplicación de las leyes y las teorí- tegias se bloquean por pequeñas dificultades foras científicas y a la elaboración personal de males, matemáticas y, a veces, conceptuales.
ideas y modelos.
Para empezar hemos incidido, por un lado, en
•
Procedimientos: dirigidos por una parte al la anticipación de la planificación de la acción (Jorba
aprendizaje de determinadas técnicas, la fami- y Sanmartí, 1996), ya que, como es sabido, gran parte
liarización con las unidades de medida y los cál- de los estudiantes dedican muy poco tiempo a prever
culos, el reconocimiento
el proceso de resolución del
y la organización de los
problema. Sin una buena plaUno de los impactos de las
datos, la comprensión y
nificación es difícil identificar
TIC
en
la
educación
se
debe
la aplicación de algoritdónde están las dificultades y
a su capacidad para
mos y modelos de resoregularlas, pero en general se
transformar las relaciones
lución; y, por otra parte,
tiende a operar rápidamente
al desarrollo de la comdesde el principio, sin anticientre los tres agentes
prensión y la utilización
par qué se quiere hacer ni
educativos involucrados en
de los métodos de invescuáles son los resultados
el proceso de
tigación: identificación
esperados. Por otro lado,
enseñanza/aprendizaje:
de variables, emisión
nos hemos centrado en el uso
el
profesor,
el
alumnado
de hipótesis, procesos de
de una plataforma de TIC
y los contenidos
control, elaboración
para promover la corregulade informes, etc.
ción entre compañeros.
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tiquen y argumenten las resoluciones; en este sentido, nos
interesa saber en qué aspectos
inciden los comentarios y qué
tipo de aportaciones hacen los
profesores para mejorar la
calidad de estas interacciones
y la regulación global del proceso de aprendizaje sobre la
resolución de problemas.
Objetivos
Se pretende promover el
Los objetivos que se persiaprendizaje entre iguales,
guen con esta experiencia
favoreciendo la discusión
son, por una parte, ayudar al
de los problemas a través
alumnado de primero de
de una plataforma
bachillerato a comprender el
educativa virtual
contenido y la finalidad de
una guía pautada para la resolución de problemas de ciencias y utilizarla en la asignatura de física. Nos
interesa analizar cómo utilizan los estudiantes la
Nuestra experiencia
guía elaborada y los tipos de errores que comentan,
para incidir en las causas de las dificultades y Los profesores del Departamento de Ciencias
aumentar de este modo el éxito. Por otra parte, se Experimentales hemos consensuado una guía
pretende promover el aprendizaje entre iguales, para ayudar al alumnado en la resolución de
favoreciendo la discusión de los problemas a través problemas. Este protocolo responde a nuestras
de una plataforma educativa virtual en la que se cri- prácticas diarias en el aula.
Guía para la resolución de problemas de ciencias
Nombre:
Asignatura:
Fecha:
Nivel:
Curso:
Unidad didáctica:
Problema (enunciado del problema)
1. Leer de forma comprensiva (lectura en silencio y discusión). Apuntar alguna pregunta o duda destacable.
2. Clasificar los datos mediante un esquema, un dibujo o simplemente una lista. Este punto ha de servir para evaluar
la comprensión lectora.
2.1. Adecuar las unidades al Sistema Internacional.
2.2. Identificar las variables del proceso: conocidas y desconocidas.
3. Identificar el proceso que tiene lugar y apuntar les leyes que lo gobiernan.
4. Realizar una anticipación de la solución, aunque sea cualitativa.
5. Escoger el procedimiento aplicable. En la mayoría de los casos se plantearán ecuaciones a través de fórmulas, es
decir, se pasará la información lógica del texto a un lenguaje algebraico. Una ecuación por incógnita.
6. Solucionar matemáticamente las ecuaciones.
7. Analizar lógicamente los resultados para detectar posibles errores o incoherencias matemáticas.
8. Expresar la solución final con claridad, indicando las unidades correspondientes en el Sistema Internacional.
Escribir una frase que incluya la solución.
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Este protocolo se presentó a la clase como una práctica destinada a la resolución de problemas que
pretendía facilitar la anticipación de los aspectos que deben tenerse en cuenta al realizar este tipo de
actividad. Después de discutirla con los alumnos, éstos propusieron varias mejoras, especialmente
ampliaciones y explicaciones. En un primer momento la guía se utilizó como pauta para hacer los deberes, y posteriormente, cuando los alumnos ya se habían habituado a su uso, la aplicaron para resolver
los problemas de un examen.
Finalmente, la guía se introdujo como una herramienta virtual de uso habitual en el foro de la plataforma educativa de la escuela, siguiendo los siguientes pasos:
1. Se escoge un problema y se pide a los alumnos que lo resuelvan de acuerdo con el protocolo.
2. Se escanea la resolución efectuada por un alumno cualquiera y se publica en la plataforma, donde
puede ser consultada por toda la clase.
3. Se indica a los estudiantes que han de comparar su resolución con la publicada en la plataforma
y se inicia un diálogo virtual en el que pueden pedir más explicaciones, criticar a sus compañeros
y autocriticarse, como si estuvieran resolviendo el problema entre toda la clase.
4. El espacio donde cada estudiante puede criticar, siempre sobre la base del protocolo, la resolución
de muestra y la suya propia está organizado como un foro. A continuación se establece una conversación argumentada sobre las diferentes posibilidades, en la que a veces también participan
los profesores si lo creen necesario. Este foro se prolonga durante una semana aproximadamente.
5. Finalmente, se lleva a cabo una puesta en común en el aula, haciendo hincapié en los aspectos
fundamentales de la resolución y más con la intención de comprender los motivos de las dificultades que de definir lo que sería una buena resolución, y se analiza el conjunto del proceso, incluida la participación del alumnado y el profesorado.
Análisis de los resultados
y conclusiones
establecido». La mayoría, sin embargo, aseguraba
que les era de gran ayuda: «Si no sigo el protocolo, a lo peor me equivoco al principio de todo y ya
Una primera conclusión de esta experiencia es, la habré liado aunque acabe a tiempo»; «el protosin género de duda, que este protocolo es efectivo colo te ayuda a no dejarte nada y pensar en todo»,
como herramienta para el desarrollo y la resolu- «te ayuda a pensar y también a ver tus errores».
ción de problemas. Las primeras veces que los
En relación con la dinámica virtual conjunestudiantes utilizaron el foro se
ta, destacamos en primer lugar la
pudieron leer comentarios en este
alta participación. El promedio es
A los alumnos
sentido. Algunos verbalizaron que
de más de un comentario por perles motiva este
no era necesario seguirlo exhaustisona, una participación mucho
tipo de
vamente, y otros llegaron incluso a
mayor de la que se puede consedinámicas
criticarlo: «Si sigues el protocolo al
guir con la resolución de un propie de la letra, haciendo todos los
blema en el aula presencial. En
informáticas
pasos, no acabarás en el tiempo
general los alumnos no son rea106
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cios a utilizar las TIC; es más, este tipo de dinámicas informáticas les motivan.
Los primeros comentarios que se pueden leer
siempre tratan de cuestiones formales: errores de lectura que se detectan mediante los dibujos, problemas
con las unidades, cuestiones de cálculo matemático,
expresión de los resultados... Otra práctica habitual,
muy saludable, es que los alumnos reconocen y
comentan sus propios errores y el proceso que han
seguido, dando consejos a sus compañeros. Y, como
era de esperar, agradecen y valoran las aportaciones
ajenas: «A mí al principio no me salía, pero con las
indicaciones de M., A. y J., ya me sale».
También se ven comentarios que indican un
análisis y una reflexión más profundos, en relación, por ejemplo, con la identificación del proceso utilizado; con las ecuaciones que gobiernan el
problema, que muchos alumnos no suelen explicitar, con lo cual oscurecen su desarrollo; con el
planteamiento, etc. Usualmente los estudiantes
redactan dudas y preguntas abiertas que son respondidas por sus propios compañeros. A veces,
incluso, plantean preguntas de ampliación que
convierten el ejercicio en un problema abierto. En
estos comentarios se distingue a los alumnos que
realmente han entendido lo importante.
Por otra parte, el profesor, como gestor del
foro, interviene para hacer hincapié en alguna
idea o para contestar alguna pregunta perdida o
reconducir alguna conversación. El análisis de
Como la reflexión
la discusión en el foro
incide más en el
permite seguir los arguproceso de
mentos de los alumnos y
resolución que en
observar cómo asimilan
los resultados, la
los contenidos concepseguridad y la
tuales, procedimentales
y a veces incluso actituautoestima de los
dinales. Este mismo anáestudiantes se
lisis ayuda también a
refuerzan
reconocer deficiencias
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en el planteamiento de
enseñanza del docente y
En general los
revisar si es necesario su
alumnos
práctica.
participan más
Este proceso se puede
en un foro
llevar a cabo también en
virtual que en el
una clase presencial, pero
entorno normal
en general los alumnos participan más en un foro virtual que en el entorno
normal del aula, sobre todo los más tímidos o
inseguros. Nadie espera con intranquilidad el
momento de responder, y por lo tanto todos pueden madurar su contestación, tomarse tiempo
para reflexionar y tener en cuenta las respuestas
de los demás.
Finalmente, el hecho de que el profesor analice en el aula los comentarios y procesos del foro
favorece la toma de conciencia y la autorregulación de los conocimientos adquiridos y estimula
la correcta utilización de la herramienta. Es evidente que con esta metodología no se pueden
revisar todos los problemas, pero, si se reserva
para los más significativos de cada tipología de
contenidos conceptuales, se puede profundizar en
aspectos clave y reducir el número de problemas
que deben resolverse para conseguir un buen
dominio de los procesos. Además, como la reflexión incide más en el proceso de resolución que
en los resultados, la seguridad y la autoestima de
los estudiantes se refuerzan y se evita el desánimo
que tan habitualmente les acompaña en la realización de este tipo de tareas.
Nota
* AGRADECIMIENTOS. Los autores agradecen al
Ministerio de Educación y Ciencia (SEJE00615589-CO2-02) y a la Generalitat de
Catalunya (2008ARIE00063) la financiación económica recibida, y al Departamento de Ciencias
Experimentales de la Escuela Pía de Sarrià-
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Calassanç su colaboración en el diseño y la
aplicación de esta guía para la resolución de
problemas.
Referencias bibliográficas
BARBERÀ, E.; MAURI, T.; ONRUBIA, J.
(coord.) (2008): Cómo valorar la calidad de la
enseñanza basada en las TIC: Pautas e instrumentos de análisis. Barcelona. Graó.
JORBA, J.; SANMARTÍ, N. (1996): Enseñar,
aprender y evaluar: un proceso de regulación
continua. Madrid. MEC.
OÑORBE, A. (2003): «Resolución de problemas»,
en JIMÉNEZ, M.P. (coord.): Enseñar ciencias.
Barcelona. Graó, pp. 73-93.
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PERALES, F.J, (2000): Resolución de problemas.
Madrid. Síntesis.
POLYA, G: (1987): Cómo plantear y resolver problemas. México. Trillas.
Dirección de contacto
Julià Hinojosa
Neus Sanmartí
Grup LIEC. Universidad Autónoma de Barcelona
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[email protected]
Este artículo fue solicitado por ALAMBIQUE. DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS
EXPERIMENTALES en julio de 2009 y aceptado en noviembre de 2009 para
su publicación.
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