Nº VOL. 4(3) 2011 Pág. EN SÍNTESIS 1. La Tabla Periódica: su

Centro de Información Tecnológica (CIT)
Calle Monseñor Subercaseaux 667
http://www.citrevistas.cl La Serena - Chile
Nº
VOL. 4(3) 2011
Pág.
EN SÍNTESIS
1.
La Tabla Periódica: su Historia y su Importancia
1
ARTÍCULOS
2.
Huella de Carbono, un Concepto que no puede estar Ausente en Cursos
de Ingeniería y Ciencias. José O. Valderrama, César Espíndola y
Rafael Quezada (Chile)
3
Las WebQuest, una Propuesta de Formación Docente para Propiciar el
Desarrollo de Competencias en los Alumnos de Ingeniería.
Silverio Pérez-Cáceres, Alfredo Cristóbal-Salas, Raúl Varguez-Fernández
y Efrén Morales-Mendoza (México)
13
4.
Diseño de un Programa Computacional Educativo (Software) para la
Enseñanza de Balance General. Yheny López (México)
23
5.
Competencias Matemáticas Desarrolladas en Ambientes Virtuales de
Aprendizaje: el Caso de MOODLE. Martha L. García y Alma A. Benítez
(México)
31
Ingeniería Física, un Título Profesional Universitario de la Física Aplicada
para el Ámbito Productivo. Claudio A. Faúndez y Joaquín F. Díaz-Valdés
(Chile)
43
3.
6.
Doi: 10.4067/S0718-07642011000300001
EN SÍNTESIS
La Tabla Periódica: su Historia y su Importancia
El libro La Tabla Periódica: su Historia y su Importancia, del Dr. Eric Scerri y publicado por la Oxford
University Press, es una extraordinaria obra que ha recibido múltiples elogios, que ha sido impresa seis
veces desde el año 2007, y que ha sido calificada como “uno de los libros más vendidos en química” de
dicha empresa editora (http://www.oup.com/us/catalog/general/subject/Chemistry/?view=usa&ci=9780195305739).
Esto no debe ser una sorpresa, porque sin duda que uno de los temas centrales y fundamentales en el
estudio de la química es el sistema periódico, y porque una voz actual y autorizada sobre este tema es
la del Dr. Eric Scerri, destacado profesor de la Universidad de California en Los Ángeles-USA.
El libro parte con este párrafo que expresa la importancia y característica única y distintiva del sistema
periódico al que se dedica el libro: “La Tabla Periódica de los elementos es uno de los más importante
íconos de la ciencia: un solo documento que captura la esencia de la química en una forma elegante.
En realidad, no existe nada igual en biología o física o cualquiera otra rama de la ciencia, para este
tema. Uno ve Tablas Periódicas en todos lados: en laboratorios industriales, en talleres, en
laboratorios académicos, y por cierto en los pasillos de nuestras universidades”.
Luego el autor hace una revisión general sobre la importancia del sistema periódico y analiza la forma
en la que los llamados “elementos” han sido interpretados por químicos y filósofos de la ciencia. Luego
hace un recuento histórico general que llevaron a la clasificación de elementos que hoy conocemos.
Analiza y discute los trabajos de algunos precursores del sistema periódico como los químicos
alemanes Johann Dobereiner y Leopold Gmelin, para luego analizar los importantes trabajos de otros
científicos que contribuyeron en forma notable al desarrollo de la tabla periódica. En 368 páginas y 10
capítulos Scerri hace un notable recuento sobre la historia y desarrollo del Sistema Periódico y sus más
importantes implicancias. Los capítulos son:
1.- El Sistema Periódico: una visión general
2.- Relaciones Cuantitativas entre los Elementos y los Orígenes de la Tabla Periódica
3.- Descubrimientos del Sistema Periódico
4.- Mendeleev
5.- Predicción y Acomodación: La Aceptación del Sistema Periódico de Mendeleev
6.- El Núcleo y la Tabla Periódica: Radioactividad, Número Atómico e Isotopía
7.- El Electrón y la Periodicidad Química
8.- Explicaciones Electrónicas del Sistema Periódico Desarrollado por los Químicos
9.- Mecánica Cuántica y la Tabla Periódica
10.- Astrofísica, Núcleo síntesis, y más Química
Scerri dedica un par de capítulos a los descubrimientos del químico ruso Dmitrij Ivanovic Mendeleev,
quien fue el primer científico que propuso organizar los elementos de una forma tal que permitía
predecir que existían otras sustancias que efectivamente fueron descubiertas más tarde, como son el
galio, el germanio y el escandio. También revisa el autor el impacto de descubrimientos importantes
como la radiactividad y los isótopos, y la teoría cuántica del físico danés Niels Bohr. Un capítulo
completo es dedicado a un análisis critico sobre la mecánica cuántica moderna que, a juicio del autor,
no es capaz de explicar los fundamentos del sistema periódico, para finalmente analizar la forma en que
los elementos han evolucionado desde la Gran Explosión (Big Bang) y al interior de las estrellas.
Nos sumamos a los destacados y positivos comentarios que ha recibido el libro del Dr. Scerri en
diversas revistas. Por ejemplo, Current Science, en su nota editorial de julio de 2008 (vol. 95, Nº 2, 145146), destaca: “El libro de Scerri es una obra académica muy bien documentada y que en gran medida
cumple su objetivo de establecer que una de las mejores formas de explorar la relación entre la química
y la física moderna es considerar el rol del sistema periódico”. En Educación Química de julio de 2008
(vol 19, Nº 3, 234-241), el Profesor Carlos Amador Bedolla de la Facultad de Química de la Universidad
Nacional Autónoma de México hace un interesante recuento del libro y termina con esta frase: “Y el libro
de Scerri es un hermoso ejemplo de la labor de un químico. La historia de estas ideas, su discusión y su
proyección a la actualidad y al futuro, en la presentación cabal, erudita, cuidadosa y apasionada del
autor, es una lectura que todo químico, y hasta algunos físicos, habrá de disfrutar”.
El Editor
Información Tecnológica
Formación Universitaria – Vol. 4 Nº 3 - 2011
1
Huella de Carbono,
un Concepto que no puede estar Ausente en Cursos
Formación
Universitaria
Vol. 4(3), 3-12 (2011)
doi:
10.4067/S0718-50062011000300002 Valderrama
Huella de Carbono, un Concepto que no puede estar
Ausente en Cursos de Ingeniería y Ciencias
José O. Valderrama(1,2), César Espíndola(3,4) y Rafael Quezada3
(1) Univ. de La Serena, Fac. de Ingeniería, Dpto. de Ing. Mecánica., Casilla 554, La Serena-Chile
(2) Centro de Información Tecnológica (CIT), Casilla 724, La Serena-Chile
3) Univ. de La Serena, Fac. de Ingeniería, Dpto. de Ing. Industrial, Casilla 554, La Serena-Chile
(4) Univ. de Lleida, Depto. Adm. Empresas y Gestión Econ. de Rec. Naturales, Lleida-España
Recibido Ene. 30, 2011; Aceptado Feb. 25, 2011; Versión final recibida Mar. 14, 2011
Resumen
Se analiza el concepto de huella del carbono (HdC), se discute su relación con la emisión de
gases contaminantes, y se justifica su inclusión en cursos formales de ingeniería y ciencias. Los
avances logrados en este tema por organizaciones internacionales y empresas en el mundo
hacen atractivo y necesario discutir el tema de la HdC en cursos universitarios. Actualmente el
tema está confinado a algunos cursos electivos y a carreras del ámbito ambiental. Se proponen
formas de motivar e incentivar a los alumnos a través de trabajo de investigación, presentaciones
orales e informes escritos. Se dan ejemplos de temas que pueden ser abordados en un curso
universitario o de nivel técnico superior. Se concluye que por tratarse de una materia transversal
que afecta a todos los sectores, los futuros profesionales de las ingenierías y las ciencias deben
tener las bases mínimas que les permitan entender el concepto y aplicarlo durante su vida
profesional.
Palabras clave: huella del carbono, enseñanza-aprendizaje, formación profesional, gases efecto
invernadero
Carbon Footprint, a Concept that cannot be Absent in
Courses of Engineering and Sciences
Abstract
The concept of Carbon Footprint is analyzed, its relation to emission of dangerous gases is
discussed, and its inclusion in formal undergraduate courses of engineering and sciences is
explained. The advances done on this subject by international organizations and companies
around the world makes it attractive and necessary to discuss the subject of carbon footprint in
university courses. At present, this matter is only treated in elective courses and in some programs
of environmental engineering. The paper proposes some forms for motivating students through
semester research projects, oral presentations, and written essays. Examples of subjects that can
be assigned in undergraduate or graduate courses are provided. It is concluded that being this a
wide subject that touches all sectors, the future engineers and scientists must have the minimum
knowledge that allows them to understand the concept and apply it in their professional life.
Keywords: carbon footprint, teaching-learning, professional formation, greenhouse gases
Formación Universitaria – Vol. 4 Nº 3 - 2011 3
Huella de Carbono, un Concepto que no puede estar Ausente en Cursos
Valderrama INTRODUCCIÓN
La mayor parte de la comunidad científica y un número creciente de grupos sociales,
empresariales y políticos de los más diversos países han aceptado las evidencias de que el
cambio climático es originado por las actividades humanas, llegando a la conclusión de que éste
constituye uno de los mayores desafíos ambientales que se pudiera interponer en el camino hacia
el desarrollo sustentable en el presente siglo (WRI, 2008). Así también, es ampliamente aceptado
que la causa de dicho fenómeno se encontraría en las altas concentraciones atmosféricas de
Gases Efecto Invernaderos (GEI), las cuales serían responsables del aumento de la temperatura
global del planeta (IPCC, 2007). El Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático con sede en
Ginebra-Suiza, ha indicado que el riesgo del cambio climático es severo y que su impacto
aumentará notablemente con un incremento de las temperaturas en 2 °C por encima de las
registradas en la época preindustrial (EPA, 2006).
El cambio climático no sólo constituye un problema ambiental sino, también, un problema de
desarrollo, con profundos impactos potenciales en la sociedad, la economía y los ecosistemas. El
debate sobre el cambio climático ha trascendido al comercio internacional y, es liderado por los
países con compromisos de reducción de emisiones. Este especial interés es motivado
fundamentalmente por la preocupación de los países comprometidos por las posibles pérdidas de
competitividad de sus productores, quienes estarían compitiendo con otros exportadores con
menores costos de emisión que no han asumido obligaciones climáticas (De la Torre et al., 2009).
En el caso de los países en vías de desarrollo, como lo son la mayoría de los países
latinoamericanos, un patrón exportador más acorde con las aspiraciones del desarrollo sostenible
y menos vulnerable a las exigencias climáticas de un paradigma económico carbono
reduccionista, exige a los sectores productivos a avanzar rápidamente en los proceso de
cuantificación y de disminución de los efectos climáticos, con el fin de resguardar su actual
posición competitiva.(Schneider y Samaniego, 2009; Clément y Lenne, 2010).
Esta situación ha provocado la aparición de nuevos temas en la agenda comercial, siendo la
Huella de Carbono (HC) la que ha cobrado una mayor relevancia. La HC, comúnmente definida
como la cantidad de gases efecto invernadero emitidos a la atmósfera, derivados de las
actividades de producción o consumo de bienes y servicios, y se ha transformado en un patrón de
competitividad. (Wiedmann y Minx, 2008). Este indicador ha provocado que otros temas
relacionados con las emisiones, tales como la fuga del carbono, el análisis del ciclo de vida en la
cadena productiva y comercial, las responsabilidades en torno a la contabilidad global del carbono
adquieran relevancia en el ámbito internacional. Esta importancia se ve reflejada en las presiones
de los países comprometidos con el tema ambiental, para que aquellos en vías de desarrollo
asuman compromisos comparables. Este proceso ha motivado la implementación de medidas
tales como los impuestos al carbono, los programas de transacción de derechos de emisión, las
barreras técnicas, las exigencias de eficiencia energética y el control de emisiones de GEI
(Clément y Lenne, 2010).
Esta situación ha llevado también a diferentes organizaciones públicas, privadas y por cierto al
mundo académico, a discutir y proponer metodologías y regulaciones para contabilizar y declarar
impactos ambientales de la producción y/o el consumo de bienes y servicios, así como las
emisiones corporativas de los GEI, a través del uso de la HdC. Sin embargo, la HdC, a pesar de
contar un origen conocido en la Huella Ecológica de Wackernagel y Rees (1995), tiene hoy en día
muy diversas interpretaciones. Esto ha llevado al desarrollo de metodologías de cálculo muy
disímiles, situación que genera una excesiva controversia frente a un índice que goza de bastante
popularidad (Carballo y García, 2008).
A pesar de la importancia actual y su potencial creciente influencia futura, el concepto de HdC no
ha sido incorporado en forma adecuada en cursos relacionados con el medio ambiente o en
cursos de gestión donde es necesario aplicar y cuantificar este concepto. Existen iniciativas en
algunos países desarrollados en los que este concepto es ya incorporado en la escuela
secundaria y existen una gran cantidad de investigación de posgrado alrededor del mundo
(SchoolCoop, 2011; NEA 2011). En la investigación académica el tema ha experimentado también
4
Formación Universitaria – Vol. 4 Nº 3 - 2011 Huella de Carbono, un Concepto que no puede estar Ausente en Cursos
Valderrama
un notable desarrollo. Desde unas pocas publicaciones a fines del siglo pasado la literatura
relacionada con la HdC ha experimentado un crecimiento exponencial en los últimos 3 años. La
Fig. 1 muestra el número de publicaciones encontradas en la literatura internacional relacionadas
con la huella del carbono y temas afines en los últimos 15 años.
número de publicaciones
10000
1000
100
10
1
1994
1998
2002
2006
año
2010
Fig. 1: Publicaciones en la literatura internacional relacionados con la huella del carbono
Sin embargo, como se trata de un tema transversal que afecta a todos los sectores los futuros
profesionales deben tener las bases mínimas que les permitan entender el concepto y aplicarlo
durante su vida profesional. En este artículo se presentan algunos aspectos generales sobre la
HdC, de modo que profesores involucrados en cursos relacionados con medio ambiente, con
contaminación ambiental, con tratamiento de residuos y con tópicos afines, puedan incorporarlo
como tema y materia de discusión. Por tratarse de un tema en que no hay demasiados aspectos
teóricos, este trabajo enfatiza la enseñanza de los conceptos fundamentales y de sus aplicaciones
a través de trabajos semestrales de investigación y desarrollo.
LA DEFINICIÓN DE LA HdC Y SU ORIGEN
Todos los productos que se consumen y los servicios que se prestan tienen un impacto sobre el
clima y producen gases de efecto invernadero durante su producción, transporte,
almacenamiento, uso y disposición final. La HdC ha surgido como una medida de la cuantificación
del efecto de estos GEI. En este contexto, la HdC se ha convertido en un lema en el debate
público sobre el cambio climático, atrayendo la atención de los consumidores, negocios,
gobiernos, organizaciones no-gubernamentales, e instituciones internacionales (Peters y Hertwich,
2008). A pesar de su amplio uso, la literatura reconoce la ausencia de una clara definición que sea
comúnmente aceptada (Wiedmann y Minx, 2008). La HdC, sólo ha surgido en el dominio público
en los últimos años como una descripción bastante general de la emisión de gases de efecto
invernadero totales asociados con la actividad humana. Impulsado por un uso generalizado en los
medios de comunicación y el público en general, la HdC se ha convertido en un sinónimo de los
efectos del cambio climático de los individuos, comunidades, naciones, empresas o productos.
Según Wiedmann y Minx, (2008).el mundo académico debe ponerse al día con este despliegue
rápido de una expresión de la cual todavía se está debatiendo una definición precisa.
Dado el reciente interés en el concepto de HdC, no es sorprendente que muchas personas
piensen que el concepto HdC es algo nuevo. Sin embargo, se encuentran antecedentes de los
marcos metodológicos utilizados para cálculo de HdC desde hace ya bastante tiempo (Minx et al.,
2010). Desde fines de los años 80 del siglo pasado se encuentran aplicaciones de la HdC en la
literatura, aunque bajo nombres diferentes (Minx et al., 2010). El debate sobre la HdC no sólo
alcanza a su origen sino también al enfoque metodológico empleado en su análisis. Uno de los
cuestionamientos más fuertes es que huella debe, por su naturaleza, abarcar todas las huellas
Formación Universitaria – Vol. 4 Nº 3 - 2011 5
Huella de Carbono, un Concepto que no puede estar Ausente en Cursos
Valderrama que deja tras de sí una actividad. En el caso de la HdC se debe incluir todas las emisiones de
gases de efecto invernadero que se pueden asociar directa e indirectamente con una actividad,
proceso o elaboración de productos y servicios.
Frente a la atención internacional sin precedentes que ha captado en los últimos años, el
problema del cambio climático la huella de carbono surge, entonces, como un indicador capaz de
sintetizar en forma más o menos fidedigna los impactos provocados por las actividades del
hombre en el entorno, medido en términos de emisiones de GEI y se perfila como una herramienta
eficaz de gestión empresarial (Wittneben y Kiyar, 2009). El uso de la HdC ha encontrado un
importante campo de aplicación como herramienta para cuantificar la eficiencia energética y su
impacto en los costos operacionales de la empresa, situación que puede mejorar el margen de
beneficios de la empresa contribuyendo no sólo a la sustentabilidad ambiental sino también a la
rentabilidad económica de la misma. Sin embargo, los tomadores de decisiones deben ser
conscientes de la incertidumbre que rodea a todo cálculo de la HdC. De lo contrario, pueden llegar
a interpretaciones incorrectas de los resultados y a conclusiones erróneas (Plasmann et al., 2010).
A pesar de estas incertidumbres, la HdC se perfila como un indicador capaz de sintetizar los
impactos provocados por las actividades del hombre en el entorno, medido en términos de
emisiones de GEI y se presenta como una poderosa herramienta de gestión y un estímulo para
adoptar una estrategia proactiva en el logro de la sustentabilidad de las organizaciones.
(Wiedmann y Minx, 2008; Boiral, 2006; Wittneben y Kiyar, 2009).
Si existieran estándares comparables, que no los hay aún, la HdC podría ayudar a una empresa
en varios frentes: i) Crear transparencia en la cadena de valor en relación a los procesos y los
actores involucrados; ii) Aumentar la conciencia sobre la emisión de gases de efecto invernadero
e identificar procesos particulares de emisiones extremas identificando a la persona que es
responsable del mismo; iii) Identificar áreas donde hay potencial para reducir emisiones, y
optimizar operaciones y costos; iv) Contar con una herramienta eficaz para la gestión energética y
ambiental de la compañía, mediante el adecuado manejo de sus emisiones de CO2e; v) Poseer
una base de información para anticiparse a futuras regulaciones; vi) Analizar y evaluar que tan
relevantes son las emisiones de gases de efecto invernadero en comparación a otros impactos
que tiene el producto en el medio ambiente; y vii) Fortalecer la posición competitiva a través de la
comunicación, por medio de etiquetados o de informes de sustentabilidad corporativa, dirigida .a
los grupos de interés: empleados, clientes, proveedores, accionistas, bancos, ambientalistas,
gobierno u otros grupos que puedan ayudar o dañar a la corporación.
CRITERIOS DE COMPARACIÓN DE LOS CÁLCULOS DE HdC
Existen cuatro métodos principales presentados en la literatura para el cálculo de la HdC en
empresas, organizaciones, servicios, procesos y productos. Estos métodos utilizan un
acercamiento muy similar para la obtención de datos como es el análisis de ciclo de vida del
producto. Una vez que se esquematiza el ciclo de vida del producto, desde que se extraen las
materias primas necesarias para su fabricación hasta el lugar de su disposición final, cada método
usa un enfoque diferente. La primera diferencia tiene lugar en la limitación del alcance de la
empresa, es decir hasta dónde las emisiones de otros procesos influyen en el proceso en estudio.
Una vez que se tiene el proceso bien delimitado, se extraen datos diferentes del proceso, para
cada método de determinación. La Tabla 1 resume estos métodos.
El Protocolo de Gases Efecto Invernadero (Protocolo GEI), fue implementado en el 2001 por el
Consejo Mundial de Negocios por el Desarrollo Sustentable (World Business Council for
Sustainable Development, WBCSD) y por el Instituto de Recursos Mundiales (World Resources
Institute, WRI) que tiene como meta el establecimiento de bases para la contabilización de
emisiones de los GEI. Es fruto de una colaboración multilateral entre empresas, organizaciones
no-gubernamentales y gobiernos. Esta iniciativa cuenta con el apoyo de la Agencia para el
Desarrollo Internacional de los Estados Unidos (United States Agency for International
Development, USAID) y la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (United States
Environmental Protection Agency, USEPA). El Protocolo GEI es un marco metodológico general
que da pautas de trabajo para el desarrollo de herramientas de cálculo de emisiones (software).
6
Formación Universitaria – Vol. 4 Nº 3 - 2011 Huella de Carbono, un Concepto que no puede estar Ausente en Cursos
Valderrama
Tabla 1. Métodos más relevantes para la determinación de la huella del carbono
Metodologias
Protocolo de Gases
Efecto Invernadero
Enfoque
Corporativo
Escala
Empresa
Unidades
kg CO2 eq/año
Balance de Carbono
Corporativo
Empresa,
Territorio y
Producto:
kg CO2 eq/año
kg Co2 eq/Unidad
funcional
kg CO2 eq/Unidad
funcional
Especificaciones
Producto
Públicamente
Disponibles PAS 2050
Método Compuesto
Corporativo+
Producto
de las Cuentas
Contables MC3
Producto:
Empresa: y
Producto:
tco2 eq/año
ton CO2 eq/ton prod.
Ha Globales (Gha)
Actividades
todas las
actividades de
una organización
todas las
actividades de
una organización
Referencia
Protocolo GEI,
2005
todas las
actividades
productivas
todas las
actividades de
una organización
BSI, 2008
BC, 2011
Doménech ,
2004a; 2004b
La metodología Balance de Carbono, conocida internacionalmente como Bilan Carbone (BC,
2011), fue desarrollada por la Agencia del Medio Ambiente y Energía de Francia (ADEME), en el
año 2002. La herramienta fue elaborada específicamente para convertir datos relativos a las
actividades productivas en emisiones, de forma rápida, usando factores de emisión (por ejemplo,
el consumo de energía de diversos tipos, la cantidad de camiones y la distancia recorrida, el
consumo de agua, entre otras). El Bilan Carbone se caracteriza por una visión generalista muy
completa, por lo que, a través de sus distintos módulos, permite trabajar a nivel de empresas y
eventos pero también de territorios y productos.
El método de las Especificaciones Públicamente Disponibles (Publicly Available Specification),
llamado PAS 2050, fue elaborado en el año 2007 por el Instituto Británico de Estandarización
(BSI, 2008), con el apoyo del Consorcio del Carbono (Carbon Trust) y el Depto. para el Ambiente,
la Alimentación y Asuntos Rurales (DEFRA), ambos organismos del gobierno inglés. El método
está enfocado al cálculo de las emisiones de productos y servicios y responde a las normativas
ISO y a las del Protocolo GEI. La metodología PAS 2050 define inicialmente las fuentes de
emisiones consideradas, además de ocho grandes bloques de actividades, cuyas emisiones
deben ser consideradas en la estimación del ciclo de vida de bienes y servicios. Con la
enumeración de las fuentes de emisiones consideradas, se realiza una acotación general del
ámbito al que se aplica el indicador.
El Método Compuesto de las Cuentas Contables (MC3, Método de las 3 C) fue propuesto por
Doménech (2004a) y desarrollado desde entonces por su grupo de investigación. La información
necesaria para estimar la HdC es obtenida principalmente, de documentos contables como el
balance y la cuenta de pérdidas y ganancias, lo que permite una clara delimitación de las
actividades que están asociadas a cada organización. El MC3 estima la huella de todos los bienes
y servicios recogidos en las cuentas contables, los residuos generados debido a la adquisición de
estos bienes y el espacio ocupado por todas las instalaciones de la empresa que recogen las
cuentas contables. De esta forma el método MC3 determina la HdC corporativa y la asocia a los
productos.
Puesto de una manera simple la HdC en cualquiera de los métodos descritos arriba es calculada
adicionando mediante algún modelo matemático los varios factores que inciden en la producción
de GEI. Un modelo simple, para explicar la forma de cálculo, es la suma ponderada de los
diversos factores, como se describe en la ecuación. (1)
HC = ∑ xi yiFi
(1)
En esta ecuación general, xi e yi son factores de conversión y equivalencia que dependerán del
tipo aplicación (HdC del producto, de una empresa, de un servicio, de una vivienda) y magnitud
(local, regional, o de país) y de la influencia de la variable Fi (transporte en avión, o auto, uso de
carbón o gas natural, emisiones directas o indirectas, kilómetros recorridos, entre muchos otros).
Formación Universitaria – Vol. 4 Nº 3 - 2011 7
Huella de Carbono, un Concepto que no puede estar Ausente en Cursos
Valderrama En una aplicación domestica, por ejemplo en el cálculo de la HdC anual de una familia, el factor F1
puede ser la electricidad usada, F2 la cantidad de autos que tiene la familia o los kilómetros
recorridos, F3 los metros cuadrados construidos, F4 el gasto en supermercado, F5 los viajes
realizados y las distancias recorridas en avión, entre varios otros factores. En el cálculo de la HdC
de un producto, el factor F1 puede ser por ejemplo el tipo y tamaño de envase, F2 el origen de las
materias primas, F3 tipo de producto analizado, F4 el tipo de proceso al que fue sometido, F5 el tipo
de energía utilizada en su manufactura, entre otros. En una aplicación industrial por ejemplo, el
factor F1 puede ser la cantidad de combustible de tipo A que usa la empresa, F2 la cantidad de
combustible de tipo B, F3 la electricidad usada, F4 la cantidad de acero usado en el proceso, F5 la
cantidad de plásticos y materiales no degradables que consume la empresa, F6 los metros
cuadrados construidos, F7 la cantidad de personas que trabajan en la empresa, entre otros
posibles factores.
Es justamente en los valores de los factores de conversión y equivalencia y cuales variables Fi
considerar en el cálculo en lo que los métodos difieren y en lo que las instituciones y las empresas
discrepan, Esto ha llevado a que no se tenga aún un método aceptable y general para determinar
y comparar la HdC productos, servicios, viviendas, y empresas. La solución a estas diferencias y
cuestionamientos a la utilidad de la HdC como indicador de sustentabilidad ambiental, cuando se
trata de productos, podría tener alguna solución con la aprobación del estándar ISO 14067 y sus
normas ISO 14067-1 Huella de Carbono de Productos, Cuantificación e ISO 14067-2 Huella de
Carbono de Productos, Comunicación.
APLICACIONES
Entre las muchas iniciativas que se han realizado para analizar el impacto real de productos
seleccionados en el medio ambiente, para introducir el concepto de HdC y sentar las bases de
una normativa más estándar para regular la cuantificación de los GEI usando este concepto de
HdC es el proyecto Product Carbon Footprint desarrollado en Alemania durante varios años y del
que se informó sus resultados el año 2009 (www.pcf-projekt.de). El método fue el análisis del ciclo
de vida de los productos usando la norma ISO 14040/44. El proyecto establece varias
conclusiones importantes que es necesario considerar en un estudio futuro y en una propuesta de
estandarización de la metodología para determinar la HdC. El informe establece por ejemplo que
la norma ISO 14040/44 provee una base sólida para calcular la HdC de bienes y servicios.
En el ámbito más doméstico, existe en Internet una serie de calculadoras de la HdC de una
vivienda y su familia, algunas de dudosa validez, pero están allí; y a veces los usuarios (alumnos
por ejemplo) hacen uso de ellas sin saber de sus alcances y exactitud. Paul Rauber editor de la
revista Sierra ha publicado un interesante estudio sobre calculadoras disponibles en la Web para
estimar la HdC (Rauber, 2008). Entre éstas, el autor considera las de tipo educacional, de
gobierno, de organizaciones no-gubernamentales, y de tipo comercial, La mayoría de las
calculadoras expresan la HdC en toneladas por año de CO2 equivalente, aunque algunas lo
expresan en terreno equivalente que seria necesario tener para absorber las emisiones de gases.
Rauber (2008) establece que algunas calculadoras son de dudosa calidad y de exactitud muy
incierta. De las nueve calculadoras evaluadas por el autor, se obtuvo para la misma aplicación
valores que van desde 8.8 hasta 34 toneladas de CO2 por año. Un resumen del estudio se
presenta en la Tabla 2.
Algunas calculadoras enfatizan los gastos de energía, automóvil y transporte aéreo y la mayoría
también realiza los cálculos con información promedio que el usuario provee sobre sus usos de
energía y eliminación de desechos. Algunos calculadores usan en su metodología promedios
regionales o mundiales, asunto que a juicio del autor no parece razonable considerando la gran
diferencia en emisiones en distintas regiones y distintos países en el mundo. En Estados Unidos,
por ejemplo, el promedio de emisiones por habitante es de 19 toneladas de CO2, en Alemania es
10 toneladas, en México es 4.1, y en Haití es 0.2, siendo el promedio mundial de 6.0 toneladas por
habitante (Carbon Planet, 2011).
8
Formación Universitaria – Vol. 4 Nº 3 - 2011 Huella de Carbono, un Concepto que no puede estar Ausente en Cursos
Valderrama
Tabla 2: Comparación de algunas calculadoras de la HdC disponibles en la Web. Los valores en la
columna R de Resultados están en toneladas métricas de CO2 por año. GR en la penúltima
columna es Guarda Resultados. Adaptada de Rauber (2008)
Organización
Alcance
Dificultad y Transparencia
Destacable
GR
R
Berkeley Institute
of the Environment
(educacional)
Amplio: Casa,
transporte, alimentos,
servicios, y emisiones
indirectas.
Muy compleja, requiere muchas
variables incluyendo información
indirecta. Muchos cálculos.
Buen resumen de
resultados en forma
gráfica.
Si
11.1
British Petroleum,
BP (comercial)
Modesto: casa y
transporte,
incluyendo viajes de
negocios
Baja dificultad, muchos valores
promedios. No dice como se
hacen los cálculos.
Destacable que una
gran empresa de
petróleo se preocupe
del tema
No
19
EPA
(gubernamental/
educacional)
Modesto: casa y
transporte, y algo
sobre el estilo de vida
Dificultad media, con una planilla
Excel manejable y con los
resultados a la vista.
Muchos enlaces a
otros calculadores
mas especializados
No
9.69
Global Footprint
Network (ONG/
educacional)
Amplio: Casa,
transporte, alimentos,
consumos y reciclaje
Alta dificultad, y va más allá de la
huella del carbono determinando
otros impactos ambientales en el
estilo de vida
Animación molesta
pero otorga mayor
información sobre el
impacto de la huella
Sí
19.6
An Inconvenient
Truth/ Native
Energy (comercial/
vende servicios)
Limitado: Casa y
transporte solamente
Baja dificultad estima gastos
energéticos por la cuenta que se
paga. Las instrucciones no son
muy claras
Usa diferentes
factores de emisión
en particular para
transporte.
No
8.85
Low Impact Living
(comercial/ vende
artefactos)
Muy amplio: Casa,
transporte, artefactos,
basura y agua.
Alta dificultad. Indica estar basada
en literatura de alto nivel pero no
se dan detalles
Entrega información
del dinero perdido y
los ahorros por
acciones favorables
Sí
11.6
Nature
Conservancy
(ONG/
educacional/
vende servicios)
Amplio: Casa,
transporte, alimento y
reciclaje
Baja dificultad con muchos
valores medios e incluye
emisiones indirectas. Las
instrucciones no son claras
Buenos gráficos que
comparan resultados
con promedios en
USA y mundiales
No
25.35
Redefining
Progress
(ONG/
educacional/
vende servicios)
Muy amplio: Casa,
transporte, alimentos,
agua, reciclaje y
consumos
Alta dificultad con cálculos en
rangos y va más allá de las
emisiones de carbono.
Cuantifica el
consumo de energía
en forma detallada
No
63.1
Terrapass
(comercial/ vende
servicios)
Limitado; casa y
transporte
Dificultad media y enfocada a
transporte en avión. Es confusa
sin explicaciones
Calcula consumos y
permite comparar su
consumo con otras
casas del área
No
9.8
También, algunas calculadoras son muy detalladas y pueden requerir esfuerzo adicional para
reunir los datos necesarios para los cálculos. Algunas requieren las cuentas de electricidad, la
cantidad y tipo de ampolletas (bombillos) que usa en casa, los viajes en avión y las distancias
recorridas, el tipo de ventanas, los tipos de energía y en que proporción es usada en la casa.
Varias de las calculadoras están dirigidas a vender al usuario métodos para mejorar su HdC. Las
calculadoras disponibles en Internet están dirigidas al usuario final y a determinar cómo cada
individuo aporta a la generación de GEI y a la HdC. No aparece indicado en ninguna calculadora
la huella dejada en la manufactura del auto, o en el trasporte del hierro y del acero que fue
necesario transportar y usar para construir el auto. Algunas calculadoras pretenden incluir estos
factores, pero los valores cambian en forma dramática, no pudiéndose establecer la veracidad de
los resultados. Rauber, por ejemplo, obtiene 11.1 toneladas de CO2 con una calculadora, sin
incluir gastos de manufactura y 34 incluyéndolos. La verdadera cantidad de emisiones queda en
duda. La evaluación de este tipo de calculadoras es un buen tema par discutir en cursos técnicos
o universitarios, para trabajos semestrales o incluso para tema de Tesis de grado.
Formación Universitaria – Vol. 4 Nº 3 - 2011 9
Huella de Carbono, un Concepto que no puede estar Ausente en Cursos
Valderrama TRABAJOS QUE PUEDEN DESARROLLAR LOS ALUMNOS
Los autores han realizado tareas concretas para expandir el conocimiento académico y social del
tema. Se ha incorporado el tema en cursos, se han impartido conferencias académicas y de
extensión, se han realizado trabajos de tesis y se ha participado en congresos sobre el tema. En
el contexto de este trabajo se ha enfatizado siempre la importancia de introducir el concepto en
cursos relacionados. La Tabla 3 resume algunas actividades realizadas por nuestro grupo de
trabajo en el último tiempo en la difusión de este importante concepto y en la concienciación de
diversos grupos.
Tabla 3: Algunas actividades realizadas por los autores en la difusión y enseñanza de la HdC
Actividad
Cursos
Tesis dirigidas
Extensión
Conferencias y
Congresos
Publicaciones
Título
♦ Métodos de Gestión Avanzada
♦ Innovación para la competitividad
♦ Literatura Científica para Ingeniería. La Huella del Carbono
♦ Huella de Carbono para productos exportables del Sector Pectinicultor en Chile: magnitud,
complejidades metodológicas y equivalencias
♦ Cuantificación de la Huella De Carbono para el Proceso de Solarización Modificada de la
Empresa Capel Ltda., Como Base para su Incorporación al Mercado de Carbono.
♦ Formulación del Proyecto de Implementación de Estándar en Contabilidad Corporativa para
Reporte de Gases de Efecto Invernadero en la Actividad Acuícola Extensiva.
♦ Participación en el Comité Espejo Nacional ISO TC 207 SC 7, que estudia las normas ISO
14067-1 Carbon footprint of products
♦ Participación en el programa de fortalecimiento de capacidades “Gestión Ambiental, temas
emergentes y producción limpia para el desarrollo de nuevos APL”
♦ La Huella del Carbono. Conceptos y Definiciones
♦ Competitividad y Huella de Carbono
♦ Desde la Huella Ecológica a la Huella de Carbono
♦ Análisis y Evaluación de Calculadoras de la Huella de Carbono
♦ Huella de Carbono. Parte 1: Conceptos, Métodos de Estimación y Complejidades
Metodológicas
♦ Huella de Carbono. Parte 2: Las Visión de las Empresas, los Cuestionamientos y el Futuro
Una forma práctica y que tiene buena aceptación por parte de los estudiantes es el trabajo
semestral guiado ya sea individual o en grupos sobre un tema definido por el profesor y en lo
posible de interés para el alumno, dependiendo de la especialidad que esté cursando. Por ejemplo
si se trata de alumnos de ingenieria industrial probablemente temas relacionados con modelos
para cuantificar la HdC o para gestionar recursos relacionados con ella, sean de especial interés.
Si se trata de alumnos de ingenieria en minas, el tema de la HdC en la industria del cobre, en la
minería no-metálica u otras similares, seguro que entusiasmarán a los estudiantes. Para un
alumno de ingeniería química o de química industrial, estudiar la importancia de los gases
usualmente considerados en la cuantificación de la huella del carbono (y porqué no se consideran
otros igualmente dañinos), puede ser de especial atractivo. Estudiar y evaluar la HdC en
vertederos de residuos sólidos por ejemplo debe ser muy motivador para un estudiante de
ingeniería ambiental. La Tabla 3 muestra una selección de los muchos temas que pueden ser
tratados en cursos directa o indirectamente relacionados con medio ambiente.
El trabajo semestral permite también practicar otras áreas de especial importancia en la formación
de profesionales: búsqueda eficiente y eficaz de la literatura, lectura de artículos de revistas de
corriente principal, selección de material adecuado y pertinente, redacción de informes técnicos, y
exposición frente a sus compañeros.
CONCLUSIONES
La revisión de la literatura, aunque no fue necesariamente exhaustiva, muestra que el tema está
llegando de a poco a los usuarios y a quienes provocan nuestros problemas ambientales
(nosotros mismos).
10
Formación Universitaria – Vol. 4 Nº 3 - 2011 Huella de Carbono, un Concepto que no puede estar Ausente en Cursos
Valderrama
Los alumnos muestran interés por el tema y se convencen de su importancia cuando realizan sus
trabajos de investigación, más que cuando el instructor les relata las materias en clases.
Los trabajos preliminares en cursos y trabajos semestrales y en temas de tesis de pregrado y
posgrado han resultado positivos para ir inculcando el concepto en los alumnos y futuros
profesionales.
El estudio realizado hasta la fecha justifica su inclusión en cursos de ingeniera y ciencias y
muestra que nuestros futuros profesionales deben llevar las bases mínimas que les permitan
entender el concepto y aplicarlo durante su vida profesional.
Tabla 3: Selección de temas sobre la HdC que pueden ser asignados en un curso de pregrado
Nº
1
Tema
Conceptos y definiciones de la HdC
2
3
Huella del carbono y cambio climático
global
Huella del carbono y globalización
4
Huella del carbono y la industria
5
Huella del carbono en catástrofes
naturales
Huella del carbono en incendios
forestales
Huella del carbono en el transporte
6
7
8
10
Huella del carbono en derrames de
petróleo
Huella del carbono en vertederos de
residuos
Huella del carbono en el turismo
11
Huella del carbono en la agricultura
12
Modelos para cuantificar la HdC
13
Huella del carbono en la industria
vínica
9
Detalle
Revisión crítica de la literatura sobre los distintos enfoques
académicos y empresariales
Relación conceptual entre HdC y cambio climático, y conceptos
erróneos sobre el tema
La influencia del concepto de emisiones y HdC en la globalización
industrial
Definir las distintas industrias o áreas. Por ejemplo la industria
turística, de alimentos, automotriz, agricultura
Terremotos, maremotos, sequías, inundaciones, huracanes
Estudiar los incendios intencionales o por descuido humano
Se puede dividir en transporte terrestre (camiones y trenes) ,
marítimo y aéreo
Efectos de los derrames causados por embarcaciones o fallas en
pozos de alta mar
Se pueden incluir vertederos y plantas de tratamientos de residuos
Considerar actividades en la playa y campo, ciudades, transporte,
recorridos por la ciudad
Considerar pesticidas y otros agroquímicos, como también los
residuos de cosecha
Identificar modelos, clasificarlos y compararlos por simplicidad y
exactitud
Considerar vinos y licores, incluyendo destilación alcohólica y
transporte
AGRADECIMIENTOS
Los autores agradecen el apoyo de la Universidad de La Serena y del Centro de Información
Tecnológica (Chile) para la realización de este trabajo. CE agradece también al Depto. Adm.
Empresas y Gestión Económica de Rec. Naturales, de la Universidad de Lleida (España).
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Formación Universitaria – Vol. 4 Nº 3 - 2011 11
Huella de Carbono, un Concepto que no puede estar Ausente en Cursos
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12
Formación Universitaria – Vol. 4 Nº 3 - 2011 Las
WebQuest,
una Propuesta de Formación Docente
Formación
Universitaria
Vol. 4(3), 13-22 (2011)
Pérez-Cáceres
doi: 10.4067/S0718-50062011000300003
Las WebQuest, una Propuesta de Formación Docente
para Propiciar el Desarrollo de Competencias en los
Alumnos de Ingeniería
Silverio Pérez-Cáceres*, Alfredo Cristóbal-Salas, Raúl Varguez-Fernández y
Efrén Morales-Mendoza
Fac. de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones, Universidad Veracruzana,
Prolongación de Avenida Venustiano Carranza s/n, Colonia Revolución, Poza Rica,
Veracruz-México (email: [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected])
* Autor a quien debe ser dirigida la correspondencia.
Recibido Ene. 15, 2011; Aceptado Feb. 25, 2011; Versión final recibida Mar. 14, 2011
Resumen
Se presenta y discute el uso de las WebQuest (Búsqueda en la Web), como estrategia innovadora
en el proceso de enseñanza-aprendizaje de estudiantes universitarios. Se sostiene que existe la
necesidad de formación del personal docente en estrategias basadas en Tecnologías de
Información y Comunicación (TIC), que propicien el desarrollo de competencias en alumnos de
Ingeniería. Se realizó un taller sobre la teoría de las WebQuest impartido a docentes de la
Universidad Veracruzana en México, quienes diseñaron y elaboraron WebQuest relacionadas con
una asignatura que imparten. Los docentes aplicaron criterios de calidad para la elaboración de
WebQuest y evaluaron y discutieron el funcionamiento de las mismas en una sesión grupal. El
grupo de discusión concluyó que el uso de las WebQuest en el desarrollo de competencias es
viable.
Palabras clave: WebQuest, desarrollo de competencias, TIC, formación docente, enseñanzaaprendizaje
WebQuest, a Proposal for Training Instructors to
support the Development of Competences in
Engineering Students
Abstract
The use of WebQuest, an innovative strategy in the teaching-learning process of undergraduate
students, is presented and discussed. This paper also states that there is a need for teacher
training in strategies based on Information and Communications Technologies (ICT) that promote
skill development in engineering undergraduate students. A workshop about the theory of
WebQuest was offered to teachers of the School of Engineering in Electronics and
Communications of the Universidad Veracruzana in Mexico who designed and developed
WebQuuest related to a course that they teach. The professors applied quality criteria for the
development of the WebQuest and discussed and evaluated their functioning in a group session.
The group discussion concluded that the use of WebQuest is feasible in developing competences.
Keywords: WebQuest, development of competences, ICT, teacher training, teaching-learning
Formación Universitaria – Vol. 4 Nº 3 - 2011
13
Las WebQuest, una Propuesta de Formación Docente
Pérez-Cáceres
INTRODUCCIÓN
En la actualidad existen distintas iniciativas, en diversos ámbitos, relativas a la educación basada
en competencias así como al uso de las Tecnologías de Información y Comunicación (TIC) en la
educación: a nivel internacional son conocidos los trabajos realizados en el marco de los
proyectos Tuning y 6x4 UEALC y la definición de los estándares de competencias en TIC para
docentes publicados por la UNESCO; En México, los programas de educación básica, media y
media superior han iniciado planes de estudios basados en competencias, en este ámbito la
Secretaría de Educación Pública (SEP) y la Asociación Nacional de Universidades e Instituciones
de Educación Superior (ANUIES) implementaron un Diplomado denominado “Competencias
docentes en el nivel medio superior”, con el objetivo de que los profesores de educación media
superior integren a su práctica docente estrategias innovadoras basadas en la construcción de
competencias. Además se han implementado, en diversas instituciones de nivel superior, modelos
basados en competencias propiciando el uso de las TIC, este es el caso de la Universidad
Veracruzana (UV), que desde 1999 inició un modelo educativo centrado en el aprendizaje
denominado actualmente Modelo Educativo Integral y Flexible (MEIF) que considera, además el
enfoque basado en competencias, el uso de la tecnología en el aula. Con la intención de asegurar
el cumplimiento de estos principios, inicia en 2009 el Proyecto Aula, que tiene como objetivo la
formación de comunidades y redes de académicos orientadas a la innovación de las prácticas
docentes en el aula, centradas en el aprendizaje de los estudiantes y en la construcción colectiva
del conocimiento.
En la entidad en la que se realiza este proyecto de investigación se imparte la carrera de
Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones, con un Plan de Estudios basado en competencias
desde Agosto del 2004 acorde a los lineamientos del MEIF de la UV, con el cual se pretende
desarrollar ocho competencias: Aplicación, Implementación, Control, Planeación, Investigación,
Diseño, Análisis y Evaluación. Con la finalidad de indagar sobre el cumplimiento de los objetivos
planteados en el Plan de Estudios, se realizó en el 2009 un diagnóstico de la implementación del
Plan de Estudios a partir de observaciones de clase y una encuesta al personal docente: en las
observaciones de clase no se detectó el uso de metodologías basadas en competencias y un
escaso uso de estrategias basadas en TIC; la encuesta aplicada a 15 de 40 profesores arrojó los
siguientes resultados: el 86.67% respondió que sus programas están basados en competencias,
el 73.33% respondió que aplica estrategias basadas en competencias, el 60% aplica instrumentos
de evaluación basados en competencias; el 80% respondió que utiliza materiales audiovisuales, el
60% utiliza software de simulación, sólo el 13.33% reportó el uso de manejadores de contenido
para cursos en línea y el 20% utiliza estrategias basadas en TIC. Considerando lo anterior se
realizó la tarea de investigar la aplicación de estrategias basadas en TIC que propicien el
desarrollo de competencias y se seleccionó a las WebQuest.
El modelo de Webquest (Dodge, 1995) fue definido como una actividad orientada a la
investigación en la cual toda o casi toda la información con la que los alumnos interactúan
proviene de recursos en la Internet. Utiliza una tarea auténtica para motivar la investigación por
parte del alumnado de una pregunta central, con un final abierto, el desarrollo de su conocimiento
individual, y la participación en un proceso final de grupo, con la intención de transformar la
información recién adquirida en un conocimiento más sofisticado. Las mejores WebQuest hacen
esto de una forma que motiva al alumnado a ver relaciones temáticas más enriquecedoras,
facilitan la contribución al mundo real del aprendizaje y reflexiona sobre sus propios procesos
metacognitivos (March, 2003).
Las WebQuest son generalmente construidas alrededor de un escenario de interés para los
estudiantes quienes trabajan en pequeños grupos siguiendo los pasos definidos en ella para:
examinar los problemas, proponer hipótesis, buscar información, analizar y sintetizar la
información con la ayuda de preguntas orientadoras y finalmente para presentar soluciones a
problemas (Zheng, 2008). Una WebQuest, se compone de seis partes esenciales: Introducción,
Tarea, Proceso, Recursos, Evaluación y Conclusión. Las WebQuest guían al estudiante a
completar una tarea o resolver un problema que lo conduce a un pensamiento de alto orden y no
sólo a la simple búsqueda y recuperación de información (Gülbahar et al., 2010); Vidoni y Maddux
14
Formación Universitaria – Vol. 4 Nº 3 - 2011
Las WebQuest, una Propuesta de Formación Docente
Pérez-Cáceres
(2002) apoyan también este pensamiento al asegurar que las WebQuest “retan a los estudiantes”
de manera intelectual y académica en lugar de sólo desarrollar en ellos una competencia de
búsqueda de información en la Web. Algunos artículos mencionan la importancia de las
WebQuest, como Cegarra (2008), que realiza una revisión teórica y metodológica de la WebQuest
como estrategia constructivista de aprendizaje basada en Internet.
March (1998) agrupó a las WebQuest bajo tres rubros: la motivación del estudiante y su
autenticidad, el desarrollo de la competencia de pensamiento y el aprendizaje cooperativo.
Posteriormente Zheng et. al. (2005), consideraron que las WebQuest descansan sobre cuatro
pilares: aprendizaje con andamiaje, pensamiento crítico, competencias sociales y aplicación del
conocimiento. Por otro lado, Leahy y Twomey (2005) discuten sobre dos pilares adicionales de las
WebQuest: el fortalecimiento de la motivación y la construcción de actividades colaborativas. En
Jonassen et al. (2003) se señala que las WebQuest son un buen punto de inicio para los
profesores que comienzan a utilizar el Internet como herramienta didáctica debido a que les
provee de una estructura claramente definida en el que su diseño y uso están fundamentados.
Por otro lado, March (2004) asegura que las WebQuest usan el Internet de manera efectiva para
promover las prácticas basadas en procedimientos. Adicionalmente, Cramer (2007) comenta que
las WebQuest son una forma efectiva para enganchar a los estudiantes en una instrucción
auténtica en la cual las actividades orientadas a la búsqueda de conocimiento usan la Web para la
resolución de una problemática. Existen trabajos en todos los niveles educativos, en Preescolar
podemos mencionar a Aguiar y Cuesta (2009) quienes concluyen que “las Webquests facilitan el
desarrollo de múltiples habilidades perceptivo-cognitivas gracias al manejo de Internet” y “además
de suponer un potente instrumento por el que introducir las TIC en el aula, permite el desarrollo de
actividades con las que desarrollar múltiples habilidades en diferentes áreas”.
LA WEBQUEST COMO HERRAMIENTA DIDÁCTICA
En años recientes, la tecnología ha ido incrementando su contribución a la educación desde dos
perspectivas: como herramienta para el incremento de la efectividad del proceso enseñanzaaprendizaje y para fortalecimiento de las competencias del estudiante en el uso de la tecnología.
Hoy en día, la investigación sobre nuevas formas de contribución y el impacto de la tecnología en
la educación siguen como temas activos. En este sentido, las WebQuest se han posicionado
como un nicho de investigación debido a que agrupa el aprendizaje basado en tareas en un
ambiente digital (Stoks, 2010).
Gülbahar et al. (2008), muestra a las WebQuest como una propuesta sistemática y orientada al
estudiante para la enseñanza de un tema específico en un ambiente mayoritariamente dominado
por la búsqueda de información en la Web a través de estrategias de aprendizaje activo y
colaborativo donde se pueden compartir experiencias y nuevo aprendizaje alcanzado por alguno
de los miembros del equipo de trabajo. En (Zheng et al., 2008), se presenta a las WebQuest
como un modelo instruccional que ha sido adoptado por su facilidad de diseño, desarrollo y uso
en los salones de clase. En un estudio realizado por Milson y Downey (2001) concluyeron que las
WebQuest ayudan a los estudiantes a tener un aprendizaje significativo y dinámico al trabajar con
un equipo que puede resolver problemas del mundo real, facilitan el aprendizaje efectivo al
proveer de recursos estructurados de tal manera que los aprendices no tienen que “gastar tiempo
en búsquedas infructuosas” y por último, permiten a los maestros usar de manera efectiva los
recursos computacionales dentro del salón de clase. Por otro lado, Perkins y McNight (2005)
explican que uno de los beneficios de las WebQuest sucede durante el proceso de resolver un
problema, donde los estudiantes aprenden competencias académicas de una forma interactiva al
involucrarse y no de manera aislada. Además Schweizer y Kossow (2007) observaron que con las
WebQuest los estudiantes se motivaban a aprender nuevo conocimiento enganchándose en un
pensamiento de alto orden que adquirían al completar la tarea y encontraron que los estudiantes
apreciaban el aprendizaje colaborativo en donde contribuían de manera colectiva para el éxito del
proyecto.
Formación Universitaria – Vol. 4 Nº 3 - 2011
15
Las WebQuest, una Propuesta de Formación Docente
Pérez-Cáceres
En Gülbahar et al. (2008) se reporta que los resultados de los aspirantes a maestros, quienes
diseñaron WebQuest como parte de un curso experimental, “fueron positivos en el uso” de las
WebQuest en su profesión, mencionando que las WebQuest motivan la participación de los
estudiantes en los proyectos, les ayudan a trabajar de una manera planeada/guiada y los motivan
a completar las tareas a tiempo apoyándoles con conocimiento teórico en diferentes situaciones.
En otro estudio, el desarrollo de las WebQuest, desde la perspectiva del docente, mejora la
productividad de los estudiantes y mejora su entendimiento sobre la manera de integrar la
tecnología en el salón de clases de una manera constructivista (Kundu y Bain, 2006). Como se
sostiene en el artículo (Lamb, 2004), más que escribir un ensayo o hacer una presentación para el
maestro, las WebQuest requieren que los estudiantes conecten su entendimiento de la
información en situaciones significativas a través de productos para audiencias reales.
Reyes y Gálvez (2010), en una investigación de experiencias docentes de la asignatura de
Materiales de Construcción, concluyen que “nuevos métodos activos de enseñanza utilizados
(aprendizaje cooperativo de problemas, trabajo en grupo, uso de nuevas tecnologías como la
plataforma Moodle, evaluación continua y tutorías concertadas) ayudan al aprendizaje, y a las
oportunidades que los alumnos tienen de aprender motivados”; Del Moral y Villalustre (2007), en
una experiencia de teleinformación sustentada en el trabajo autónomo de los estudiantes, de la
asignatura de “Educación Virtual en el ámbito rural (Rur@lnet)”, a través de la adopción de un
nuevo modelo de enseñanza centrado en el desarrollo de novedosas estrategias didácticometodológicas basadas en el trabajo colaborativo de investigación a través de Webquest,
concluyen que “se ha llevado a cabo un proceso de transformación que afecta tanto a la
presentación de contenidos y a la integración de actividades que favorecen el trabajo colaborativo,
como a las propuestas de evaluación continua”, esto en atención a “las nuevas necesidades
formativas en el ámbito universitario, enunciados en Bolonia: un mayor énfasis en el aprendizaje
autónomo de los estudiantes, la apuesta por un enseñanza centrada en el discente y el diseño de
materiales flexibles que faciliten el aprendizaje autónomo”.
Rodríguez y Escofet (2006), plantean el desarrollo de contenidos digitales por los estudiantes de
distintas asignaturas del nivel universitario, en tres tipos: libros electrónicos, relatos digitales y
WebQuest, está última como actividad didáctica que plantea una navegación guiada por Internet
para conseguir un objetivo educativo concreto mediante la indagación. En sus conclusiones
comentan que “El hecho de permitir que los estudiantes se coloquen un una posición de
productores de conocimientos, demuestren que sus competencias adquiridas y trabajen, en
definitiva, en un proyecto integrado (en el que las tecnologías no están alejadas formalmente de
los contenidos) es un concepción pedagógica que creemos interesante por el cambio de
metodología que supone y relativamente poco habitual en estudios de Ciencias Sociales y
Humanidades”. En una investigación realizada en el marco de la experiencia de innovación
docente con TICs llevada a cabo en la Universidad de Jaume I en España, para la adaptación de
la docencia al Espacio Europeo de Educación Superior (EEES) mediante WebQuests (Bernabé,
2009), se concluye que “la utilización de la metodología WebQuest es adecuada para llevar a
cabo la docencia centrada en el alumnado y enfocada al desarrollo de competencias característica
del EEES. De manera que el profesorado universitario tiene en las WebQuests un recurso muy
adecuado para incorporar algunas de las principales competencias más valoradas en el EEES”.
En la Facultad de Educación de la Universidad de Valladolid (Santos et al., 2010) organizaron la
asignatura de Nuevas Tecnologías Aplicadas a la Educación, apoyada en una plataforma Wiki,
proponiendo al alumnado una serie de actividades que debían realizar colaborativamente, como
las Wiki-WebQuest; los autores señalan que algunos de los aspectos de la experiencia realizada
que han tenido implicaciones educativas relevantes para el alumnado de Magisterio, como en “la
aplicación del aprendizaje a contextos profesionales reales, la transferencia de los conocimientos
de la universidad a los colegios, el compromiso y responsabilidad social del alumnado de la
universidad al trabajar con alumnado de primaria y, de este modo, sensibilizarse con el ámbito
educativo y la formación crítica del alumnado universitario en relación con las TIC” son: “vivir la
experiencia en primera persona, comprobar lo que funciona y lo que no y, sobre todo, aprender el
uso educativo de las TIC, es decir, su verdadera utilidad en el aula”.
16
Formación Universitaria – Vol. 4 Nº 3 - 2011
Las WebQuest, una Propuesta de Formación Docente
Pérez-Cáceres
En otro trabajo se muestran algunos usos de la red en la enseñanza de la química general y
química analítica, usando WebQuest para los cursos de postgrado de Metodología de la
Investigación Científica e Investigación Educativa (Torres et al., 2008). En una investigación
realizada con 63 universitarios y profesionales de logopedia, psicología y pedagogía que,
utilizando herramientas informáticas, han de resolver once casos reales de niños y adultos no
vocales que buscan introducir mejoras en sus sistemas de comunicación aumentativa (Arriba,
2008), en el cual se comparan dos contextos de aprendizaje en la consecución del conocimiento
experto elaborados con un formato de WebQuest; los autores discuten la necesidad de facilitar
herramientas informáticas de comunicación que permitan a alumnos y profesionales expertos
crear espacios de trabajo compartido para abordar casos reales de especial complejidad.
En cuanto al diseño e implantación de cursos dirigidos a docentes de educación superior
(Fracchia et al., 2010), presentan su experiencia con el curso “TICs en educación” con el objetivo
de que los docentes puedan incorporar las nuevas tecnologías de información y comunicación
(TICs) en el aula, diseñando actividades para que se aprenda sobre las TICs usando como medio
de enseñanza las mismas TICs. De sus resultados comentan que “los alumnos al trabajar con las
TICs pudieron vivenciar aspectos que se desprenden de su rol de alumno, del trabajo realizado
por los tutores y que le ayudarán a comprender mejor su futuro rol docente, además de las
implicancias que generan los avances de la Tecnología”. Comentan además que los diferentes
tipos de herramientas tecnológicas utilizadas (como WebQuest), el entorno tecnológico provisto y
sus aplicaciones, facilitarán a los alumnos la construcción de propuestas de proyectos
interdisciplinarios, en los que tendrán que seleccionar y usar adecuadamente las TICs en función
de las necesidades detectadas o problemas presentados, confirman además la necesidad de
construir equipos de trabajo comprometidos con la modalidad, que aporten las demandas
espontáneas de los cursantes y con una importante formación no sólo técnica sino también
pedagógica y didáctica.
Finalmente, se dispone en la Internet de varias herramientas para la elaboración o generación de
WebQuest como 123 tu webquest, Proyecto Hormiga, Edutic (Universidad de Alicante), Generador
de la Comunidad de Aragón, Webquest Generator, GardenQuest y Teacher Webquest, las cuales
fueron analizadas por Temprano y Gallego (2009) para diseñar e implementar un nuevo
generador de WebQuest, al cual denominaron “PHP Webquest”, con la intención poner a
disposición del colectivo docente una herramienta más dentro del ámbito del Software Libre para
facilitar la práctica educativa, en este artículo mencionan que se han registrado 3,400 usuarios en
el sitio Web de 700 Instituciones Educativas creando más de 4,500 actividades en
phpwebquest.org.
Por otro lado, se han encontrado algunas desventajas de las WebQuest, en (Stoks, 2010) se
menciona que las WebQuest pueden llegar a ser consumidoras de tiempo tanto en su creación
como en su ejecución, además éstas deben ser siempre adaptadas al contexto del estudiante
para asegurarse que sean comprensibles; otro punto criticado de las WebQuest es que los
enlaces en Internet se desactualizan rápidamente y los enlaces suelen extinguirse en el corto
plazo; en (Westhoff, 2004) los maestros se mostraron indecisos en los efectos de las WebQuest
sobre todo en el momento de evaluar los trabajos argumentando que en las WebQuest no todos
los estudiantes adquieren el mismo conocimiento sino sólo el conocimiento asociado al problema
que resuelven, como también se opina en (March, 1998). Además, los docentes piensan que han
invertido mucho tiempo que pudieron haber invertido en la preparación de las clases; incluso,
algunos docentes argumentaron que las WebQuest distraen a los estudiantes del análisis de la
literatura oficial del curso. En Zeng et al. (2008) se discute que el diseño y desarrollo de las
WebQuest es un proceso complejo que involucra una planeación cuidadosa al poner en
perspectiva todas las variables que influyen en la capacidad de aprender del estudiante la cual
debe incluir el factor social, psicológico, cognitivo y de desarrollo entre otras. En Gülbahar et al.
(2008) se discute un aspecto crucial negativo respecto de las WebQuest, la disponibilidad y
efectividad de las condiciones técnicas del Internet para facilitar la búsqueda de información,
aseguran que teniendo una red de interconexión poco optimizada o limitada puede resultar
desmotivante para los estudiantes.
Formación Universitaria – Vol. 4 Nº 3 - 2011
17
Las WebQuest, una Propuesta de Formación Docente
Pérez-Cáceres
Si bien, como se muestra en las estadísticas anteriores, se han creado un gran número de
WebQuest y se han realizado un número considerable de investigaciones del impacto de las
mismas en el proceso de enseñanza-aprendizaje, las cuales disminuyen cuando se trata de su
aplicación en el nivel de Enseñanza Superior y sobre todo en la enseñanza de la Ingeniería, la
aplicación de las WebQuest en la Educación Superior sigue siendo fuente inspiradora de
investigación al tratar de introducir, de manera controlada, al Internet como herramienta didáctica,
requiriéndose de mayor experimentación y exploración. Esta estrategia representa una
oportunidad de formación e innovación docente, además de posibilitar la investigación acerca de
la percepción de esta estrategia tanto de los profesores como de los alumnos.
Derivado de lo anterior se plantea la siguiente pregunta de investigación: ¿Cuál es la apreciación
del personal docente sobre el uso de las WebQuest en el desarrollo de competencias en los
alumnos de Ingeniería?. Para guiar el proceso de investigación se plantea el siguiente objetivo:
“Implementar un programa de formación docente para experimentar en el diseño de WebQuest,
que conlleve a valorar la posibilidad de desarrollo de competencias al ser utilizadas en el proceso
de enseñanza-aprendizaje de estudiantes universitarios”. El método utilizado fue la investigación acción, el cual se describirá más a detalle en la siguiente sección.
METODOLOGÍA
Para responder a la pregunta de investigación, primeramente se diseñó e impartió un taller de
capacitación al personal docente. Al final se integró un grupo de discusión, como técnica para la
recolección de datos, indagando sobre la apreciación del personal docente acerca del desarrollo
de competencias utilizando WebQuest. Este proceso corresponde a la primera etapa de un
proyecto de investigación en el que se ha evaluado el desarrollo de competencias en los alumnos
de Ingeniería utilizando WebQuest, con resultados muy alentadores que serán presentados en
otro momento; El proyecto completo se ha concebido en el paradigma cualitativo, considerando
sus características más relevantes, expresadas por Hernández et al. (2006): i) se utiliza primero
para definir y refinar preguntas de investigación (Grinnell, 1997); ii) en la mayoría de los estudios
no se prueban hipótesis; iii) la recolección de los datos con instrumentos no estandarizados
consiste en obtener las perspectivas y puntos de vista de los participantes; iv) dentro de las
técnicas para la recolección de datos se encuentra la discusión en grupo. El método de
investigación se basa en la investigación-acción, dado que la problemática se resolverá con la
participación de los alumnos y profesores en su entorno natural que es el aula y una de las
características principales es la transformación y mejora de la realidad educativa. En particular, se
seleccionó el diseño práctico por las características de Creswell (2005), señaladas en Hernández
et al. (2006).
El taller se tituló “Las WebQuest en el desarrollo de competencias” registrado y validado por dos
dependencias institucionales, el Departamento de Educación Continua de la Dirección General de
Tecnologías de Información y la Dirección General del Área Académica Técnica. Asistieron 8
docentes de la Facultad de Ingeniería y el taller tuvo una duración de 30 horas presenciales, más
las dedicadas por los asistentes a lecturas y diseño de materiales; se utilizó el manejador de
contenidos “Claroline”. El taller se llevó a cabo de forma participativa exponiendo temas
introductorios los mismos participantes, los docentes asistentes diseñaron sus propias WebQuest
y los temas seleccionados fueron de las asignaturas de ecuaciones diferenciales, investigación de
operaciones, sistemas operativos, programación orientada a objetos, procesamiento analógico de
señales, microprocesadores y microcontroladores; en el diseño de las WebQuest se consideraron
los criterios de calidad. Las WebQuest fueron presentadas en plenaria por cada uno de los
asistentes, evaluando de forma grupal el funcionamiento de las mismas. La evaluación del taller
se realizó utilizando el formato de encuesta definido institucionalmente.
Al final, para indagar sobre la apreciación de los asistentes acerca del uso de las WebQuest en el
desarrollo de competencias, se integró la sesión de grupo de discusión basado en Krueger (1991),
con el propósito de realizar la evaluación de una nueva idea para un programa de intervención. La
sesión tuvo una duración de dos horas basándose en la guía diseñada para su conducción. La
18
Formación Universitaria – Vol. 4 Nº 3 - 2011
Las WebQuest, una Propuesta de Formación Docente
Pérez-Cáceres
sesión fue grabada en audio y video, con la autorización de los asistentes, para el posterior
análisis de la discusión.
Algunas características de la innovación educativa (Pascual, 1998), consideradas en la propuesta
de formación, son: un proceso participativo, se tiene la mirada puesta en llegar a lo ideal con la
aplicación de estrategias, potenciar el uso de las TIC tanto en el taller como en la posible
aplicación de las WebQuest con los alumnos, no se queda en buenas intenciones, porque se lleva
a la práctica desde el mismo taller diseñando la estrategia e induciendo al personal docente en su
aplicación con los alumnos, finalmente se espera articular en el proceso a todos los implicados,
desde el personal directivo, los docentes y sobre todo una concientización a los alumnos del
nuevo rol y las nuevas exigencias.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Se presentan los resultados de la encuesta como parte del proceso de evaluación del taller y del
grupo de discusión como parte de la investigación. Las secciones de la encuesta institucional de
evaluación del taller de mayor interés para esta investigación son la del desempeño del instructor
(capacidad de manejo del grupo, conocimientos del tema, uso de apoyos didácticos, habilidad
didáctica pedagógica, manejo del tiempo) y la del contenido del curso (originalidad de conceptos,
congruencia con los objetivos planeados, calidad general del material expuesto). Los docentes
evaluaron tanto el desempeño del instructor como el contenido del curso de excelente a bueno, no
presentándose valoraciones de regular y malo.
A continuación se presentan los resultados del grupo de discusión, sesión realizada el 28 de enero
de 2010, en formato descriptivo. La discusión se inició explorando como concebían los docentes
las WebQuest y que posibilidades habría de utilizarlas en el proceso enseñanza-aprendizaje. Los
comentarios más relevantes se presentan en lo que sigue, identificando a los participantes por la
primera letra de su nombre. Se consultó también la opinión con respecto al desarrollo de
competencias con WebQuest, el fomento de valores y la evaluación basada en competencias.
S: “Es un estrategia didáctica interesante”
R: “Alternativa para aprovechar la red más eficientemente”.
L. “Es un método de enseñanza y herramienta de aprendizaje”
T. “Innovador, interesante y abrumador, ¿de verdad nos servirá?”
A. “No le veo nada interesante, es una guía de prácticas, de laboratorio, un cheklist, no hay nada
de innovación detrás de esto”.
R. “Tal vez no sea innovador, pero habría que establecer el posible impacto; acercarlas a la
enseñanza basada en proyectos”. “Si se planea de manera colegiada puede tener un impacto
mucho más eficiente”.
L. “Lo único innovador sería lo que hacemos nosotros”;
A. “Sería un parte aguas, si eliminamos todos lo cursos presenciales y lo hacemos todo con
WebQuest, están pensadas para que el maestro pase a ser un asesor y no instructor”.
C. “Sin necesidad del maestro tú puedes hacer lo que está indicado, a los alumnos les interesa
aprender con ejemplos cotidianos”.
A. “siendo realistas, a lo mejor si nos ayudan, en el sentido de que no necesito explicar el
procedimiento”.
En lo que respecta al fomento de las TIC utilizando las WebQuest, las opiniones fueron las
siguientes:
A. “No es necesario, puedes hacerlo en papel, entregar copias, no te obligan las WQ a usar las
TIC”.
R. “El concepto de WQ no implica que vas a usar eficientemente las TIC, depende mucho de
cómo la plantees, habría que ver el factor de calidad, los estándares de calidad”.
Formación Universitaria – Vol. 4 Nº 3 - 2011
19
Las WebQuest, una Propuesta de Formación Docente
Pérez-Cáceres
L. “Haciendo la primera presentación, las demás ya te salen”.
T. “Uno tiene la idea, pero le cuesta mucho trabajo plasmarla”
S. “Depende del que lo va aplicar, si requiere aplicar las TIC”.
La opinión al respecto del desarrollo de competencias con WebQuest, el fomento de valores y la
evaluación basada en competencias:
A. “No”.
R. “Fomenta competencias tal vez, garantiza no creo. Fomenta las competencias si pones las
reglas”.
S. “Valores si pones tiempo de entrega a las actividades”
T. “Fomenta algunos valores como responsabilidad”
L. “El proceso de evaluación por competencias es muy complicado”
R. ”Las reglas de las WQ indican que vas a realizar una evaluación real”
Finalmente, todos los docentes manifestaron su intención de aplicar las WebQuest en el siguiente
período semestral. Como se observa, a las WebQuest se les percibe de distintas formas, como
metodología, estrategia, herramienta o un simple listado; y en su mayoría las consideran como
innovadoras, con algunas opiniones que las consideran como una simple guía. En lo que respecta
a las posibilidades de uso, los docentes en su mayoría consideran que es viable su uso en el
proceso de enseñanza-aprendizaje. En lo que respecta al uso de las TIC, existe cierta reserva,
considerando importante la planeación de los cursos. Finalmente, en lo que respecta al desarrollo
de competencias (incluyendo los valores como parte de las actitudes, tercer elemento del
concepto de competencia), existen opiniones encontradas: quienes opinan que no propician el
desarrollo de competencias, mientras que otros consideran que es posible si se realiza una
planeación adecuada, estableciendo reglas claras.
CONCLUSIONES
La WebQuest representa una oportunidad para la innovación educativa, como parte de la
formación docente así como en el uso de las WebQuest en el desarrollo de competencias de los
alumnos de Ingeniería.
Adicionalmente, el proceso llevado a cabo para definir el programa de formación docente y la
evaluación de la estrategia WebQuest, representa un aporte metodológico que puede ser
replicado para otras temáticas de formación y evaluación de herramientas basadas en TIC.
La experiencia de implementación del taller propició tanto en el instructor como en los docentes
participantes, el uso de las TIC, como correo electrónico, navegadores, presentaciones con
diapositivas y manejadores de contenido para cursos en línea.
La apreciación positiva del personal docente ha inducido al desarrollo y aplicación de las
WebQuest por cuatro docentes, lo que representa la oportunidad de continuar con la
investigación, evaluando el impacto en el desarrollo de competencias en los alumnos de
Ingeniería.
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Diseño
de unUniversitaria
Programa Computacional Educativo (Software) para la Enseñanza
Formación
Vol. 4(3), 23-30 (2011)
doi: 10.4067/S0718-50062011000300004 López
Diseño de un Programa Computacional Educativo
(Software) para la Enseñanza de Balance General
Yheny López
Fac. de Educación, Depto. Docencia, Univ. Autónoma de Yucatán, Calle 41 s/n por 14,
Ex terrenos del Fénix, Col. Industrial, Yucatán-México (e-mail: [email protected])
Recibido Feb. 02, 2011; Aceptado Feb. 28, 2011; Versión final recibida Mar. 08, 2011
Resumen
Se presenta una metodología de diseño de software educativo para la asignatura de Conceptos
Contables y Financieros aplicada al ámbito educativo en el tema de Balance General. Se incluye
un modelo de diseño instruccional para la elaboración del guión del software, en el cual, el
profesor desempeña el rol de diseñador del contenido de las pantallas. La propuesta es evaluada
por un grupo de profesionales expertos en el área de la asignatura y en tecnología educativa. De
los resultados obtenidos de la evaluación se hacen las modificaciones al guión y se presenta una
nueva propuesta de diseño. Se concluye que el software educativo es una buena herramienta
para la enseñanza y el aprendizaje de asignaturas estructuradas y que su diseño e
implementación requieren un proceso especial de preparación de parte del docente y del grupo de
trabajo.
Palabras clave: software educativo, enseñanza-aprendizaje, balance general, modelo instruccional
Design of an Educational Computer Program (Software)
for the Teaching of Balance Sheet
Abstract
A design methodology of educational software for the course of Accounting and Financial
Concepts applied to the field of education in the subject of Balance Sheet, is presented. An
instructional design model for the development of the software, in which the instructor plays the
role of designer of the content of the screens is also presented. The proposal is evaluated by a
group of professional experts in the area of the course and also in educational technology.
Considering the results of the assessment, the changes to the script are done and a new proposal
is presented. It is concluded that the educational software is a good tool for the teaching-learning
process of structured courses. Its design and implementation, however, requires a special
preparation process of the instructor and of the working group.
Keywords: educational software, teaching and learning, balance sheet, instructional model
Formación Universitaria – Vol. 4 Nº 3 - 2011 23
Diseño de un Programa Computacional Educativo (Software) para la Enseñanza
López INTRODUCCIÓN
El desarrollo de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) están afectando cada
ves más los campos profesionales, incluyendo el educativo (Granda, 2010). Las TIC se han
incorporado dentro de la docencia de diferente forma, atendiendo a las particularidades del
desarrollo educativo, económico y social, en función de los avances tecnológicos de cada región,
donde los profesores, como pieza clave para introducir tecnología educativa en el aula, deben ser
capaces de usar las TIC para la enseñanza. Esto implica diseñar y producir cursos y materiales
que puedan ser trabajados utilizando tecnologías, en modalidades presenciales, mixtas y a
distancia (Martínez y Prendes, 2004). Las escuelas de educación superior en otras partes del
mundo y en México, están teniendo cambios que requieren de la modificación de planes, modelos,
métodos y recursos que se utilicen en el proceso de enseñanza-aprendizaje, que garantice la
calidad de la formación (Reyes y Gálvez, 2010). Ante el desarrollo de las nuevas tecnologías, se
tienen que ir transformando a los factores que intervienen en estas: estructuras, procesos,
actores, infraestructura de información y comunicación. Una transformación importante, es la que
debe producirse en los actores que intervienen en la educación (Martínez y Prendes, 2004). El
profesor como actor principal de inclusión de TIC en el aula, desempeñará el rol de consultor de
información/facilitador del aprendizaje, diseñador de situaciones mediadas de aprendizaje,
moderador y tutor virtual, evaluador continuo, orientador y seleccionador de tecnología. El
profesor, es un constructor importante de recursos de enseñanza que ofrezcan situaciones de
aprendizaje adaptadas a las características de los estudiantes. Estas situaciones de aprendizaje
necesitarán ser trabajadas por profesionales de distintas disciplinas, por ello, el profesor también
necesita desarrollar la capacidad de trabajar como parte integrante de un grupo interdisciplinario
eficiente (Reyes y Gálvez, 2010).
El uso de los software educativos en el aula, como un instrumento de apoyo para la enseñanza
del profesor, adquiere utilidad cuando se convierte en instrumento de ayuda en el proceso de
asimilación y retención del conocimiento en el alumno, porque además de ser una herramienta
que fomenta el trabajo mecánico, los distintos sentidos del usuario estarán participando en el
proceso de aprendizaje (Cabero, 2007). Los software educativos de libre distribución, son
utilizados frecuentemente en el aula como apoyo en la enseñanza y el aprendizaje de diversas
disciplinas, pero, infortunadamente, al no existir un lucro en su uso, son menos los interesados en
colaborar en su creación (Cabero, 2007).
La utilización de las computadoras como recurso didáctico para la enseñanza, denominada
también Enseñanza Asistida por Ordenador (EAO) representa un desafío para las escuelas
(Litwin, 1995). La necesidad de programas informáticos específicos para su uso por alumnos con
necesidades y características determinadas, limitan aún más el poder conseguir aquel software
que contribuyan al objetivo que se persigue en determinada asignatura. El campo contable no es
la excepción, y si a ello le agregamos el contexto del ámbito educativo, se vuelve aún más
compleja la búsqueda.
El docente, en su afán por incluir tecnología educativa en su quehacer, debe realizar una
búsqueda de software educativo que pueda servir de herramienta de apoyo a la enseñanza y el
aprendizaje. En esa búsqueda, se han encontrado software educativos contables que, al tratar de
ajustarlos a la asignatura Conceptos Contables y Financieros en el Ámbito Educativo y por ende al
contexto del alumno, presenta inconvenientes, porque esos software educativos están diseñados
para la enseñanza de las actividades de empresas que comercializan y/o fabrican productos,
cuando lo que el alumno que está estudiando la licenciatura en educación, requiere ejercicios
adecuados al contexto de empresas que prestan el servicio educativo. Ante esta situación, se
detecta la necesidad de que el profesor experto en el contenido de su asignatura, asuma el papel
de diseñador de un software educativo, que contenga los elementos necesarios de la asignatura
que estén acordes a las características que requiere su alumno en un contexto adecuado a sus
necesidades.
Los software educativos de modalidad tutorial están diseñados para que el sistema informático
actúe como un tutor, este se encarga de instruir al alumno brindándole información teórica de los
24
Formación Universitaria – Vol. 4 Nº 3 - 2011 Diseño de un Programa Computacional Educativo (Software) para la Enseñanza
López
conceptos que se abordarán del tema y luego, por medio de preguntas verifica si el usuario
comprendió la lección. Según los resultados obtenidos, se le puede permitir al alumno que
continúe con otras lecciones o que reitere las anteriores. Los conocimientos se evalúan
cuantitativamente otorgando un peso a las preguntas bien contestadas. Los software educativos
de ejercitación o práctica presentan al usuario, problemas de un área determinada, para ser
resueltos. Estos software verifican las respuestas, brindan ejemplos de ayuda y llevar un registro
de la cantidad de respuestas correctas e incorrectas. Temas de historia, ciencias naturales, y
matemáticas se pueden trabajar con este tipo de software y, una de sus ventajas es que permite
la corrección inmediata del error (Litwin, 1995). Para que estos programas resulten atractivos, los
diseñadores deben agregar sonido, dibujos y puntajes, entre otros elementos.
DISEÑO DEL SOFTWARE EDUCATIVO
Por la naturaleza y particularidades de la asignatura de Conceptos Contables y Financieros
aplicada al ámbito educativo y por las bondades que ofrece el software educativo tutorial y
ejercitador, se decidió diseñar uno para el tema de Balance General, ya que en ese momento el
tema de la asignatura presentaba el menor número de alumnos aprobados, 23 alumnos de una
población de 34 alumnos, equivalente al 68% de la población total, en comparación con otros
temas como el Estado de Resultados y los Presupuestos. Partiendo de la idea de que uno de los
elementos que motiva al alumno el aprender el contenido de determinada asignatura, es la
aplicación práctica que ésta pueda tener en el contexto real o aproximado a la realidad donde se
desempeñará profesionalmente (Reyes y Gálvez, 2010), se desarrolla este trabajo con la intención
de que el software educativo ayude al alumno en su proceso de aprendizaje y mejore el
rendimiento académico en el tema de Balance General y otros temas de contabilidad que tengan
relación con el ámbito educativo.
Una nueva perspectiva de desarrollo para software educativo multimedia toma en cuenta para el
diseño del mismo, el presentar información textual, sonora y visual de forma coordinada e
integrada, presentar un desarrollo de contenidos y actividades en forma ramificada, adaptar los
contenidos y actividades a las características del alumno (cognitiva y de conocimientos previos),
adaptarse a las características del hardware informático que se disponga, comunicar y compartir
información con otros alumnos, poder acceder a materiales de estudio de otras fuentes y
presentar contextos (modelos, aplicaciones, contenidos y actividades) adaptados para el usuario
(Lara, 2004). Los problemas presentados al alumno que cursa la licenciatura en educación, deben
estar relacionados con las actividades financieras que realizan las instituciones educativas y la
forma en que serán registradas las operaciones en un balance general. El docente mediante sus
experiencias, propondrá los elementos que podrá contener el software educativo que ayuden al
alumno para que aprenda de una manera significativa (Marquès, 1995). En el diseño del software
educativo se deben tener definidos los objetivos de aprendizaje, la estructura del contenido, las
actividades de formación, los recursos complementarios, la evaluación para el usuario, etc.
La calidad es otro aspecto importante que el docente tiene que tomar en cuenta al momento de
elaborar sus materiales didácticos. La calidad implica: saber manejar la información que está a su
alcance, adecuarla a sus necesidades, a las necesidades de sus alumnos y saberla comunicar.
Con ello el docente intentará desencadenar procesos de aprendizaje en los alumnos, mediante su
dominio de la hipermedia (palabras, imágenes y sonidos) como una nueva y necesaria forma de
expresión, así como la adquisición de conocimiento, que se desarrolla en los diferentes equipos
de investigación sobre la materia de interés, las nuevas tecnologías de la información y los nuevos
métodos pedagógicos (Duart y Sangrá, 2000).
Este software educativo, se diseña con base en una metodología fundamentada por la ingeniería
del software que permite su desarrollo como apoyo didáctico a los programas de estudio de
educación básica, media y de estudios superiores. Se determinó una necesidad, que consistió en
la falta de un software educativo que sirviera de apoyo para un área de estudio, como es la
Contabilidad Financiera en el Ámbito Educativo. Para el análisis y delimitación del tema, se
respondió a las preguntas ¿Que se va a hacer? ¿Cuánto se abarcará de contenido? Se
establecieron objetivos de estudio. Se definió al usuario, mediante el establecimiento de su perfil y
Formación Universitaria – Vol. 4 Nº 3 - 2011 25
Diseño de un Programa Computacional Educativo (Software) para la Enseñanza
López nivel escolar. Se seleccionó y estructuró el contenido temático, basándose en el programa
didáctico escolarizado. Mediante el trabajo conjunto con profesores, pedagogos, psicólogos,
redactores, se crearon módulos de aprendizaje y se seleccionó el tipo de software educativo a
desarrollar (tutorial, ejercitador, juego). Se diseñaron las interfaces, acordes al medio ambiente
que necesita el alumno y se definieron las estructuras de evaluación (Peláez y López, 2006).
Los principios de jerarquización (Cataldi et al., 2003), son considerados para el diseño de este
software educativo, donde se requiere dentro del proceso de diseño de contenidos, definir las
actividades a realizar por los alumnos y la jerarquización de conocimientos. Otros modelos y
principios considerados en el diseño son: El modelo de diseño conductista mediante la práctica del
ensayo-error (Área, 2004), los principios de contigüidad, repetición y reforzamiento (Gagné y
Briggs, 2002), la descomposición de actividades complejas en elementos mas simples (Bruner,
1998), el uso de herramientas polivalentes (Litwin, 1995), la metodología dinámica de un modelo
de desarrollo de software educativo (Arias et al., 2002), la metodología para construir programas
educativos (Calderón, 1988), el modelo de diseño instruccional (Mortis et al., 2007), entre otros.
Después de realizar el análisis de los aspectos anteriores y elaborar un primer bosquejo de lo que
seria el prototipo del trabajo, se preparó un guión de contenido con los escenarios del software
educativo (Calderón, 1988; Marqués, 1995), utilizando 142 diapositivas elaboradas en el programa
Microsoft Office PowerPoint 2007. Se elaboró un prototipo utilizando el programa de Microsoft
Adobe Flash CS3. Posteriormente, el prototipo se evaluó por cinco personas: dos expertos en el
contenido de la asignatura de Conceptos Contables y tres personas con conocimientos y
experiencia en el ámbito educativo y tecnología educativa de software educativo. Al grupo
evaluador se le proporcionó el guión de diseño del software, un primer prototipo de software y una
lista de cotejo que contiene los conceptos que se observarán y calificarán del software. Con base
en la calificación y comentarios que asignaron los evaluadores, se emitieron conclusiones de
factibilidad, usabilidad y calidad del software educativo, retroalimentando el trabajo con los
comentarios y observaciones que los evaluadores hicieron de: aspectos generales del software,
aspectos relacionados con su uso, los criterios educativos, aspectos relacionados con la
presentación de la pantalla, entre otros.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El equipo evaluador, utiliza una lista de cotejo que se elaboró seleccionando 45 ítems de un total
de 92, (Squires y McDougall, 1997), atendiendo a una escala de valores de cero a tres. La lista de
cotejo esta dividida en cuatro secciones: criterios generales, criterios relacionados con el uso del
software, criterios educativos y criterios relativos a las pantallas de presentación del software
educativo.
Del análisis del guión que serviría para el primer diseño de software educativo se obtiene lo
siguiente: Incluir una sección de bienvenida que explique el objetivo que persigue el software, el
tipo de usuarios al que está dirigido, el nivel de estudios del usuario, las secciones con las que
cuenta el programa (sección de teoría, de ejercicios y prueba final), un breve manual de empleo
del software antes de que inicie la sección. El texto se considera plano, para mejorarlo, se sugiere
acompañarlo de gráficos, colores y sonido, para ayudarlo en la explicación y a que sea más
amigable con el usuario. En la explicación del manejo de columnas, conceptos y cantidades del
balance general, se debe acompañar con una imagen y flechas que señalen la explicación que se
está dando del texto en el dibujo. La pantalla no se abre por completo. El video no se abre y, al
momento de terminar una sección se le debe de mostrar al usuario un mensaje de lo que tiene
que hacer para continuar o salir del programa. Lo anterior sirvió para que se modifique el guión del
software y se presentara para evaluación.
La figura 1 muestra el menú principal como el usuario lo vera cuando acceda al software
educativo. El diseño de esta pantalla se elaboró atendiendo a las observaciones y
recomendaciones realizadas por los expertos evaluadores. En la figura 2 se presenta la pantalla
principal de la sección teoría. El menú está representado por cinco triángulos, cada uno tiene
escrito el número y el nombre que dará la pauta al usuario para iniciar la sección.
26
Formación Universitaria – Vol. 4 Nº 3 - 2011 Diseño de un Programa Computacional Educativo (Software) para la Enseñanza
López
Fig. 1: Menú principal del software educativo Balance General aplicado a instituciones educativas.
Fig. 2: Pantalla de módulos de la sección teoría del software educativo de balance general
aplicado a instituciones educativas.
La figura 3 muestra el menú de ejercicios que el alumno tendrá a disposición, para que ponga en
práctica la elaboración del balance general de una institución educativa. De las recomendaciones
hechas por el grupo evaluador, se sugiere retroalimentar este apartado con más ejercicios para
reforzar la práctica del usuario.
Formación Universitaria – Vol. 4 Nº 3 - 2011 27
Diseño de un Programa Computacional Educativo (Software) para la Enseñanza
López Fig. 3: Pantalla de módulos de la sección de ejercicios del software educativo de balance general
aplicado a instituciones educativas.
No todos los software educativos que se ofrecen en el mercado de forma gratuita o no, se pueden
adaptar a la enseñanza de las distintas áreas en temas específicos, como sucedió en el caso de la
asignatura de Conceptos Contables y Financieros en el Ámbito Educativo, donde se requiere
ajustar la teoría y los ejercicios elaborados para empresas comercializadoras y de fabricación, al
proceso contable de las instituciones educativas. Esa adaptación, dependerá de las
características del alumno y de su campo de actuación, por lo que el profesor, asumirá el rol de
diseñador, de aquel software educativo que incluya los contenidos que se necesiten para el
usuario al que está dirigido.
La experiencia de realizar un guión de diseño de software educativo tutorial y ejercitador usando el
programa de Microsoft Power Point 2007, donde cada una de las 142 diapositivas que
representan las pantallas del software educativo, con textos, figuras, botones de navegación y
menús, ha sido enriquecedora, gracias al análisis que el equipo interdisciplinario ha tenido que
hacer de cada pantalla de navegación del software, porque al momento de incluir o excluir los
elementos que ayudaran al usuario en su aprendizaje, decidir que y como presentar el menú y
formas de recorrido y diseñar otros elementos que pueden despertar su curiosidad y motivar al
usuario, representa un trabajo continuo, investigación de las teorías de enseñanza y los enfoques
para el aprendizaje, etc. En este trabajo, se desarrollaron problemas que sean de interés y del
contexto para el alumno, en el que se definen objetivos de aprendizaje, se estructura el contenido,
se utilizan recursos complementarios y se ofrece una evaluación para el usuario utilizando la
instrucción programada. Lo anterior, implica para el profesor diseñador, un análisis de contenidos
y formas atractivas y entendibles de presentar el material al usuario, implica la inversión en tiempo
y esfuerzo de los diversos interesados en contribuir al desarrollo de las TICs en el aula y por ende
en la educación.
Los resultados de la evaluación que se obtienen del grupo de expertos en tecnología educativa,
expertos en el área y del profesor experto en contenido de asignatura, que asume el papel de
diseñador del guión, contribuyen a las mejoras que se podrán hacer poco a poco del software
educativo. Este software educativo pretende ser un primer aporte ambicioso de inclusión de
herramientas tecnológicas atractivas, para la asignatura de Conceptos Contables y Financieros en
el Ámbito Educativo, para el tema de Balance General. Con su adecuado diseño, podrá
acompañar y motivar el aprendizaje del alumno, permitiendo acercarlo a su realidad profesional,
28
Formación Universitaria – Vol. 4 Nº 3 - 2011 Diseño de un Programa Computacional Educativo (Software) para la Enseñanza
López
ofrecerle mayor autonomía en su estudio, con su avance a su propio ritmo, en su propio espacio
de tiempo, lo que se traduce, en mayor flexibilidad en el proceso de aprendizaje.
CONCLUSIONES
Este trabajo, presenta una experiencia del profesor universitario, experto en determinada área de
enseñanza, como factor que interviene en el desarrollo del diseño de las tecnologías de la
información y comunicación. En su quehacer docente, es su deber y compromiso aprender a usar
las TIC’s, como una herramienta que le sume calidad a su enseñanza, partiendo de la detección
de una necesidad y del análisis que se realice de la población de alumnos.
Los programas informáticos, convertidos en un instrumento de enseñanza, ofrecen la posibilidad
de ayudar al profesor en su labor docente y al alumno en su aprendizaje. Con el desarrollo
acelerado de las TIC’s, se requiere que el profesor experto en su asignatura, introduzca en su
campo de trabajo nuevas formas de presentar al alumno el contenido de los temas.
Los software educativos, son una alternativa de herramienta para la enseñanza y el aprendizaje
de asignaturas estructuradas y que requieren un proceso, como lo es, el caso de asignaturas
contables.
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30
Formación Universitaria – Vol. 4 Nº 3 - 2011 Competencias
Matemáticas Desarrolladas en Ambientes Virtuales de Aprendizaje
Formación Universitaria
Vol. 4(3), 31-42 (2011)
García
doi: 10.4067/S0718-50062011000300005
Competencias Matemáticas Desarrolladas en
Ambientes Virtuales de Aprendizaje: el Caso de
MOODLE
Martha L. García(1) y Alma A. Benítez(2)
(1) Instituto Politécnico Nacional, ESIME-ZACATENCO, Avenida Instituto Politécnico Nacional,
S/N, Col. Lindavista, CP 07738, México D.F.-México (e-mail: [email protected])
(2) Instituto Politécnico Nacional, CECyT 11. Wilfrido Massieu, Av. de los Maestros 217,
Col. Casco de Santo Tomás,. CP 11340, México D. F.-México (e-mail: [email protected])
Recibido Feb. 18, 2011; Aceptado Mar. 17, 2011; Versión final recibida Abr. 04, 2011
Resumen
Este trabajo tiene como objetivo documentar y analizar los tipos de razonamiento que emergen en
los estudiantes cuando resuelven problemas de matemáticas e interactúan en un ambiente elearning. Como se ha documentado en numerosas investigaciones, la aparición de diversas
tecnologías digitales ha modificado las competencias que ahora requieren los profesionales. Ante
este panorama, las instituciones educativas buscan desarrollar en los estudiantes tales
competencias, e integran en los procesos de enseñanza aprendizaje el uso de tecnologías
digitales. Las matemáticas promueven aquellas competencias relacionadas con el análisis, el
razonamiento, y la resolución de problemas. En el trabajo que aquí se reporta, se usó una
metodología de tipo cualitativo, y se diseñó una secuencia de ocho actividades. Los resultados
muestran dos tipos de razonamiento en el trabajo de los estudiantes y permiten definir las
competencias relacionadas con el uso de tecnología que requieren los estudiantes para trabajar
en un ambiente virtual de aprendizaje.
Palabras clave: competencias, matemáticas, e-learning, razonamiento y representaciones
Mathematical competencies developed in virtual
environments of learning: the case of MOODLE
Abstract
In this paper the objective is to document and analyze types of students reasoning they developed
when working with a set of mathematical problems in the environment e-learning. It has been
documented in many researches the emergence of new digital technologies, as a consequence
nowadays professionals need to develop new competencies. Educational institutions look for to
develop these students’ skills and integrate digital technologies into the teaching and learning
processes. Mathematics promotes these competencies related to analysis, reasoning and solving
problem. In this study researches used a qualitative methodology and designed a sequence of
eight activities. The findings obtained make it possible to identify two distinct types of reasoning in
students’ work as well as competences that individuals need to develop when they use a virtual
environment of learning.
Keywords: mathematics, competencies, e-learning, reasoning and representations
Formación Universitaria – Vol. 4 Nº 3 - 2011
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Competencias Matemáticas Desarrolladas en Ambientes Virtuales de Aprendizaje
García
INTRODUCCIÓN
La vida moderna se caracteriza por un creciente uso de los medios tecnológicos, por la
digitalización de los datos y por el manejo de una gran cantidad de información. Con este
panorama del mundo, surgen nuevas demandas en la formación de las personas quienes ahora
deben desarrollar competencias que les permitan acceder a la información, seleccionarla y
difundirla desde cualquier medio y desde cualquier parte del mundo. Las tecnologías posibilitan el
acceso a una gran cantidad de información en diferentes áreas de conocimiento. Lo anterior ha
motivado la reflexión de los dirigentes de los sistemas educativos en distintos países, ya que se
considera que la preparación de los estudiantes, incide en el papel que desempeñarán como
ciudadanos y es también un indicador del desarrollo de una sociedad (Rico 2007). Para dar
respuesta a las demandas actuales se recomienda incluir en la formación escolar de los
individuos, el desarrollo de competencias claves que les permitan resolver problemas en un
contexto particular, poniendo en juego recursos psicosociales que incluyen habilidades y
actitudes. Dentro de estas competencias se incluyen: a) la capacidad de análisis y síntesis; b) la
capacidad de aprender; c) la habilidad para resolver problemas; d) la capacidad de aplicar el
conocimiento; e) la habilidad para manejar tecnologías digitales; f) las destrezas para manejar la
información y g) la capacidad de trabajar autónomamente y en grupo. Estas competencias se
pueden vincular con todas las áreas de conocimiento, en particular con el estudio de las
matemáticas, que es la disciplina en la que se enmarca el presente trabajo. Por otra parte, las
competencias matemáticas se refieren a la capacidad de un individuo para identificar y entender
el papel que tienen las matemáticas en el mundo, hacer juicios fundamentados y emplear las
matemáticas en aquellos momentos en que se presenten necesidades para su vida individual
como ciudadano constructivo, comprometido y reflexivo (ISEI-IVEI, 2004). De acuerdo con los
resultados del estudio PISA de 2003, el conocimiento de las matemáticas implica el desarrollo de
las siguientes competencias: a) pensar y razonar; b) argumentar; c) comunicar; d) modelar; e)
plantear y resolver problemas; f) representar y, g) utilizar el lenguaje simbólico, formal, técnico y
las operaciones definidas en este lenguaje (ISEI-IVEI, 2004). En publicaciones más recientes se
enfatiza que las matemáticas del bachillerato deben contribuir para que los estudiantes desarrollen
competencias que les permitan percibir esta disciplina: como un forma de entender e interpretar
un fenómeno y no como una secuencia de algoritmos para ser memorizados y aplicados (ICAS,
2010); como una forma de identificar patrones, realizar conjeturas y verificarlas y como una forma
de comunicar su conocimientos de las matemáticas a sus compañeros y profesores utilizando el
lenguaje formal y el escrito (ICAS, 2010; Proenza y Leyva, 2006).
El desarrollo de alguna de las competencias anteriores ya es una tarea complicada, si además es
necesario que integren tecnologías de la información y comunicación (TIC) a su práctica escolar
se agregan dificultades adicionales relacionadas con su uso. Es conveniente tomar en cuenta que
para integrar alguna tecnología digital, los estudiantes deberán desarrollar, competencias
relacionadas con el manejo de las TIC, para que su integración contribuya al logro de los
aprendizajes propuestos (García, 2009). Con el propósito de desarrollar algunas competencias
matemáticas incorporando las TIC, se llevó a cabo un proyecto de investigación desarrollado en el
IPN en el que participaron estudiantes de ingeniería. En este documento se reportan los
resultados derivados del proyecto de investigación relacionados con los tipos de razonamiento
que se identificaron en los estudiantes cuando trabajaron en una actividad matemática y en un
ambiente virtual de aprendizaje.
ELEMENTOS TEÓRICOS
La Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OECD) realizó un proyecto para
evaluar nuevos dominios de competencias (OECD, 2005). En el proyecto se enfatiza que una
competencia es mucho más que un conocimiento o habilidad; implica poner en juego demandas
complejas con el manejo de recursos sicosociales (que incluyen actitudes y valores) en un
contexto particular. En los resultados del proyecto se establecen competencias claves en tres
categorías:
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Formación Universitaria – Vol. 4 Nº 3 - 2011
Competencias Matemáticas Desarrolladas en Ambientes Virtuales de Aprendizaje
García
Categoría 1: En esta categoría se incluyen las competencias que los individuos requieren para
utilizar un amplio rango de herramientas y para actuar efectivamente con el ambiente; unas físicas
como las TIC y otras socioculturales como el lenguaje, Los individuos necesita familiarizarse con
las herramientas, para entender en qué forma una herramienta modifica su interacción con el
mundo y cómo puede ser empleada para realizar diferentes tareas.
En esta categoría podemos encontrar las siguientes competencias:
Competencia para usar el lenguaje y textos interactivamente.
Competencia para usar conocimiento e información interactivamente.
Competencia para emplear la tecnología interactivamente.
Categoría 2: En esta categoría se incluyen las competencias necesarias para que los individuos
deben desarrollar la habilidad para comunicarse con otros y poder interactuar con grupos
heterogéneos. Aquí se incluyen las habilidades necesarias para vivir y trabajar con otros,
habilidades sociales, e interculturales.
En esta categoría encontramos las siguientes competencias:
Competencia para relacionarse con otros.
Competencia para cooperar.
Competencia para manejar y resolver conflictos.
Categoría 3: En esta categoría se incluyen las competencias necesarias para que los individuos
manejen con responsabilidad su vida, se adapten al contexto social y actúen en forma autónoma.
Para lograr la autonomía es necesario formar en los individuos una conciencia para el futuro del
medio ambiente, de las dinámicas sociales y de los roles que juegan los individuos en una
sociedad.
En esta categoría podemos encontrar las siguientes competencias:
Competencia para aportar lo que a uno le corresponde.
Competencia para desarrollar planes de vida y proyectos personales.
Competencia para hacer valer los derechos, intereses, límites y necesidades.
Para medir el desarrollo de las competencias clave en un individuo es necesario construir perfiles
de competencias, asumiendo: a) que cuando un sujeto trabaja en un contexto emplea un conjunto
de competencias y; b) que las evaluaciones de competencias deben incorporar el uso de las TIC
para que se consideren instrumentos de prueba interactivos.
Competencias Matemáticas
En el estudio de las matemáticas el término competencia matemática se refiere a las capacidades
de los estudiantes para analizar, razonar y comunicar eficazmente el proceso de resolución de
problemas matemáticos que se presenten en una variedad situaciones. (INECSE, 2005).
El proceso de resolución de un problema incluye diferentes fases entre las que se encuentran: a)
Identificar las variables presentes en el problema; b) Representar el problema en forma diferente;
c) Establecer relaciones entre las variables del problema; d) Establecer relaciones entre las
representaciones empleadas; e) Identificar las matemáticas que pueden ser relevantes para la
solución del problema; f) Relacionar el problema con otro más simple; g) Utilizar un modelo
matemático para representar el problema; h) Justificar los resultados y i) Comunicar el proceso y
la solución.
Este documento se hará referencia las representaciones empleadas por los estudiantes durante la
resolución de un problema, así como a la relación que los individuos establecen entre ellas, ya
que se considera que el análisis de estos elementos proporciona información del tipo de
razonamiento que tienen los estudiantes. En este sentido Parnafes y Disessa, (2004) señalan que
el razonamiento de los estudiantes está estrechamente relacionado con la representación que
emplean; los mismos autores indican que cada representación resalta u oculta aspectos de un
concepto, y que cuando los estudiantes hacen uso de varias representaciones desarrollan una
Formación Universitaria – Vol. 4 Nº 3 - 2011
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Competencias Matemáticas Desarrolladas en Ambientes Virtuales de Aprendizaje
García
comprensión más flexible del mismo. También mencionan que al analizar la relación que los
estudiantes establecen entre diferentes representaciones es posible obtener información
relacionada con los procesos cognitivos que sigue un individuo durante la resolución de un
problema. La información subyacente en cada representación es el punto de partida de distintas
inferencias y por tanto de diferentes procesos cognitivos. En el mismo sentido se pueden
identificar reportes de investigación en los que se señala la importancia de relacionar conceptos
procedimientos y problemas, lo que permite conocer en qué forma los conocimientos derivan en
distintas formas de razonar para solucionar los problemas (Proenza y Leyva, 2006).
Por su parte Ainsworth (2006) señala, que los beneficios de utilizar una representación se
obtienen después de que un estudiante entiende en qué forma se encuentra codificada la
información en la representación, y cuál es su relación con el dominio que representa. Para llevar
a cabo esta tarea es posible que los estudiantes requieran seleccionar una representación
adecuada para ellos, o construir una, lo que además se convierte en un ejercicio cognitivo.
Las ideas anteriores ponen de manifiesto el complejo proceso cognitivo que se desencadena
durante la resolución de un problema. Si durante esta actividad matemática se incorpora alguna
tecnología ¿qué competencias adicionales relacionadas con el uso de las TIC tiene que
desarrollar un individuo? Al respecto García y Benítez (2009) señalan que la incorporación de las
TIC demanda que el profesor replantee su práctica docente para orientar la reflexión de los
estudiantes, para lograrlo deberá tomar en cuenta el diseño de actividades apropiadas.
Competencias relacionadas con el uso de las TIC
El empleo de las TIC ha marcado el inicio del nuevo siglo y ha dado al concepto de alfabetización
un nuevo significado. Las nuevas generaciones requieren de habilidades para utilizar las TIC y
esto ha dado origen al término de alfabetización digital De acuerdo con Jones y Flannigan (2006)
este término se refiere a las habilidades que tiene una persona para realizar tareas en forma
efectiva en un ambiente digital, la palabra digital significa que la información es representada en
una computadora. La alfabetización digital incluye también, la habilidad para leer e interpretar
medios (textos, sonidos e imágenes), para reproducir datos e imágenes en un ambiente digital y
para aplicar el conocimiento obtenido de estos ambientes.
Las TIC se consideran herramientas que: a) facilitan la realización de múltiples trabajos en la
comunidad educativa: gestión de las instituciones, elaboración de materiales didácticos
específicos, como instrumentos de apoyo pedagógico, etc.; b) contribuyen para mejorar los
procesos de enseñanza y aprendizaje, c) ofrecen nuevas posibilidades para la innovación
educativa, para desarrollar nuevos entornos de aprendizaje virtual, sistemas de tele formación,
que contribuyan a superar las limitaciones geográficas que imponen los sistemas educativos
presenciales. Se han establecido categorías para evaluar las competencias con que cuenta una
persona para realizar tareas en forma efectiva en un ambiente digital; estas competencias se
agrupan en once bloques, en este trabajo se hace referencia a seis de ellas: a) Conocimientos de
los sistemas informáticos (hardware, redes, software); b) Uso básico del sistema operativo; c)
Comunicación interpersonal y trabajo colaborativo en redes; d) Procesamiento de textos; e)
Tratamiento de la imagen y f) Actitudes generales ante las TIC (ICEC, 2004).
Un ejemplo de uso de las TIC se encuentra en el E-Learning que es utilizado para ofrecer cursos a
distancia. El E-Learning se define como: “…un conjunto de métodos, tecnologías, aplicaciones y
servicios orientados a facilitar el aprendizaje a distancia a través de Internet” (Moreira, 2009). Una
característica sustancial del E-Learning es que la interacción entre los estudiantes, y la de ellos
con el docente es independiente del lugar geográfico en el que se encuentren. La información
proporcionada en clase puede ser complementada en un tiempo posterior y los estudiantes
pueden modificar sus concepciones iniciales, después de interactuar y discutir en grupos un
ejemplo de E-Learning es MOODLE.
MOODLE usa aplicaciones web, los usuarios pueden utilizarlas mediante un servidor web
empleando internet. Este software permite la creación, gestión y edición de un curso, y administra
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Formación Universitaria – Vol. 4 Nº 3 - 2011
Competencias Matemáticas Desarrolladas en Ambientes Virtuales de Aprendizaje
García
el ingreso de los alumnos inscritos en él. Un curso MOODLE está conformado por recursos,
actividades, chat y foros, las actividades y el foro fueron empleados en la investigación como se
explicará en el apartado de Metodología.
METODOLOGÍA
La metodología que se utilizó para analizar los tipos de razonamiento que tienen los estudiantes
cuando trabajan en una actividad matemática en un ambiente virtual de aprendizaje (MOODLE) es
de tipo cualitativo. Se diseñó una secuencia de 8 actividades, en este documento se reportan los
resultados de una de ellas. En esta actividad se analizó la forma en que los estudiantes relacionan
las representaciones verbal y gráfica, para dar sentido a un fenómeno de movimiento. De manera
más específica, se recabó información para conocer cómo representan e interpretan, los
estudiantes, situaciones que involucran movimiento; si relacionan, en una gráfica distancia-tiempo,
la pendiente de una recta con el valor de la velocidad; cómo representan en una gráfica distancia
tiempo los cambios en la velocidad en diferentes intervalos de tiempo. En el diseño de la actividad
se consideraron dos variables principales: i) El contenido matemático subyacente en la actividad y
ii) Las competencias claves y las competencias relacionadas con el uso de tecnología que se
espera desarrollen los estudiantes.
El contenido Matemático
En el contenido matemático se consideraron algunos elementos de los trabajos de Nemirovsky
(1992) y Carlson et al. (2002); estos autores enfatizan nociones matemáticas sustanciales que los
estudiantes utilizan para describir la variación de una función: i) La identificación de características
perceptuales de una gráfica distancia-tiempo. Como comparaciones entre puntos de una curva
para determinar en cuáles de ellos, la curva tiene mayor o menor velocidad; ii) La razón de cambio
de una función. El cambio en la variable dependiente en relación con cambios en la variable
independiente puede analizarse en una gráfica distancia-tiempo; iii) Conformar una idea global de
una función, a partir de la variación local de la misma en diferentes intervalos. La identificación de
cambios simultáneos en los valores de las variables dependiente e independiente, contribuye para
el análisis de situaciones dinámicas y iv) Dar sentido a una relación funcional a partir de la
construcción de relaciones entre valores del dominio y el rango de una función (relación entre
variables).
Competencias claves y competencias relacionadas con el uso de tecnología
El análisis del problema que realiza un individuo y las representaciones que emplea dan lugar a
distintas formas de razonamiento y a diferentes maneras de comunicar los resultados. El énfasis
de esta investigación se centra en el desarrollo de estas competencias matemáticas. En
concordancia con las competencias relacionadas con el uso de tecnología, las competencias
objeto de interés en esta investigación son: los conocimientos de los sistemas informáticos
(hardware, redes, software); el uso básico de internet; la comunicación interpersonal y el trabajo
colaborativo; el procesamiento de textos; el tratamiento de imágenes y la actitud general ante las
TIC.
Los sujetos y la actividad
La actividad se desarrolló con tres estudiantes que fueron elegidos de un grupo de 20 estudiantes
que cursaban la asignatura de Cálculo Diferencial e Integral del primer semestre de una carrera de
ingeniería. La elección de los estudiantes se realizó tomando en cuenta cuatro elementos:
i Que mostraran una forma de trabajo representativa del resto del grupo, y que escribieran sus
reportes en forma más detallada.
ii Que tuvieran acceso a una computadora y a internet en sus casas para que esta no fuera una
variable que influyera durante la actividad.
iii Que estuvieran inscritos en el campus virtual de la institución (plataforma MOODLE).
iv Que aceptaran participar en la investigación.
Formación Universitaria – Vol. 4 Nº 3 - 2011
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Competencias Matemáticas Desarrolladas en Ambientes Virtuales de Aprendizaje
García
Los estudiantes trabajaron durante seis sesiones, las sesiones se realizaron en una comunidad en
MOODLE y los recursos de MOODLE que se emplearon fueron actividades y un foro. Las fuentes
para recolectar los datos incluyeron: reportes escritos elaborados en Word y participaciones en el
foro de discusión.
Actividad camino al trabajo
La actividad incluyó el análisis de la siguiente situación: He salido por la mañana al trabajo y
camino sin prisa a la parada del autobús. Cuando iba a la mitad del camino, vi el autobús que
debía abordar y comencé a correr para alcanzarlo. Corrí tan rápidamente como pude, pero no lo
alcancé, así que esperé el siguiente autobús en la parada.
Traza una gráfica distancia-tiempo que represente la situación
¿Cómo puedes representar los momentos en que la persona se movía rápida o lentamente en la
gráfica?
¿Cómo puedes representar el momento en que la persona se encuentra esperando el siguiente
autobús?
ANÁLISIS DE DATOS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Se analizó cuidadosamente el trabajo de tres estudiantes, los estudiantes manifestaron no tener
problema con el majo de MOODLE. Cada participación de los estudiantes en MOODLE, fue
retroalimentada por el profesor mediante preguntas, aunque en la medida de lo posible el profesor
trató de reducir al mínimo su intervención, para que el proceso de aprendizaje se llevara a cabo en
forma natural.
Competencias Matemáticas
Durante el análisis de los datos se intentó entender el estado de conceptualización de cada
estudiante y su relación con las competencias matemáticas mencionadas en el apartado de
metodología, poniendo énfasis en los tipos de razonamiento de los estudiantes.
Del trabajo reportado por los estudiantes y de su participación en el foro de discusión, se
identificaron dos tipos de razonamiento: a) razonamiento basado en el contexto y b) razonamiento
basado en restricciones.
a)
Razonamiento basado en el contexto
Esta forma de razonamiento se caracteriza porque en la descripción de la gráfica el estudiante
describe la velocidad que lleva la persona en cada uno de los intervalos de tiempo. Esta forma de
razonamiento se identificó en el trabajo de César quién describe una gráfica velocidad tiempo sin
reparar en que la gráfica solicitada en la actividad, era una gráfica distancia-tiempo. César no
establece una relación entre las variables distancia tiempo que coloca en los ejes y los segmentos
de recta que utiliza para representar el movimiento de la persona.
La gráfica distancia-tiempo elaborada por César se presenta en la Fig. 1, César señaló que el
primer segmento (segmento horizontal) correspondía a la velocidad que tenía la persona cuando
caminaba; para representar el intervalo de tiempo en que la persona empezó a correr, utilizó un
segmento inclinado, y para representar el intervalo de tiempo en que la persona disminuyó su
velocidad utilizó un segmento inclinado que toca el eje horizontal t.
César: La respuesta se puede proyectar en la gráfica, cuando la persona va caminando,
gráficamente se muestra como una recta horizontal y paralela al eje x, cuando corre, la gráfica
torna una pendiente, sucediendo lo mismo cuando va disminuyendo gradualmente la velocidad,
hasta llegar a cero, que es el momento del reposo.
La explicación y la gráfica de César permiten confirmar que no relacionó correctamente las
variables distancia y tiempo ya que el segmento de recta horizontal en una gráfica distancia
tiempo corresponde a un intervalo de tiempo en el que la persona se encuentra en el mismo lugar.
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Distancia (m)
Competencias Matemáticas Desarrolladas en Ambientes Virtuales de Aprendizaje
García
Tiempo (s)
Fig.1: Gráfica distancia-tiempo elaborada por César.
b)
Razonamiento basado en restricciones
Esta forma de razonamiento se caracteriza porque los estudiantes hacen referencia al contexto
del problema y también establecen una relación entre las variables que utilizan. Para ejemplificar
esta forma de razonamiento, se presentan las gráficas y dos fragmentos de los trabajos de Luis y
de Kevin.
La Fig. 2 muestra la gráfica realizada por Luis, en ella representó las diferentes velocidades que
lleva la persona cuando se dirige a la parada del camión. Los comentarios escritos por Luis son la
evidencia para afirmar que tomó en cuenta el contexto del problema; más aún, en su trabajo se
identifica que estableció una relación entre las variables distancia y tiempo en concordancia con la
representación gráfica que trazó. Un dato que apoya el comentario anterior, se observa cuando
César representa con un segmento de recta horizontal marcado con el número 3, el intervalo de
tiempo en el que la persona se detiene para esperar el camión. También es relevante comentar
que Luis utiliza una curva más abierta marcada con el número 2, para representar el intervalo de
tiempo en que la persona corre para alcanzar el camión; y una curva más cerrada marcada con el
número 4, para representar el intervalo de tiempo en que la persona ya abordó el camión. La
segunda curva corresponde a un movimiento con mayor velocidad.
Fig.2: Gráfica distancia-tiempo elaborada por Luis.
Luis: 1. La persona va caminando; 2. La persona empieza a correr; 3. La persona se queda
esperando el camión; 4. La persona logra tomar el camión.
En el trabajo de Kevin, que es el tercer estudiante, también se identificó un razonamiento basado
en restricciones. La Fig. 3 corresponde a la gráfica de Kevin. Consta de tres segmentos de recta
que corresponden a los tres intervalos de tiempo mencionados en el contexto del problema:
cuando la persona camina, cuando corre para alcanzar el camión y cuando se detiene en la
parada del camión. Kevin representó en forma correcta, con una gráfica distancia tiempo, el
movimiento de la persona, su trabajo se complementó con la explicación escrita en la que realizó
un análisis más detallado de la situación y estableció en forma precisa una relación entre las
variables que utilizó. Kevin indicó que si se considera un mismo intervalo de tiempo, recorrer
mayor distancia indica un movimiento más rápido, lo que coincide con el segundo segmento de
recta que utilizó para representar esta situación.
Formación Universitaria – Vol. 4 Nº 3 - 2011
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García
Distancia
Competencias Matemáticas Desarrolladas en Ambientes Virtuales de Aprendizaje
Tiempo
Fig.3: Gráfica distancia-tiempo elaborada por Kevin
Kevin: Si una persona se mueve de forma lenta, la distancia que recorre será menor en un
intervalo de tiempo.
Kevin: Si lo hace de forma rápida la distancia recorrida será mayor en ese mismo intervalo de
tiempo. En conclusión suponiendo que los intervalos de tiempo son los mismos si la persona se
mueve rápidamente cubrirá más distancia que si lo hace lentamente.
Por tanto, en la grafica representé una distancia x y a la mitad de esa distancia la velocidad del
tipo aumentó así que la recta se hizo más inclinada, es decir, recorrió la misma distancia pero en
menor tiempo.
Luis y Kevin representaron el movimiento de la persona con tres curvas y tres segmentos de recta
respectivamente. Las gráficas y la explicación escrita por Luis y Kevin confirman que construyeron
una idea global de la función que representa el movimiento que incluye la variación de la misma
en diferentes intervalos de tiempo.
Competencias relacionadas con el uso de MOODLE
De la participación de César, Luis y Kevin en MOODLE, se identificaron las siguientes
competencias.
1. Conocimientos de los sistemas informáticos (hardware, redes, software).
La Fig. 4 muestra la página de acceso a las actividades en MOODLE, la figura 5 la interacción de
César, Luis y Kevin en la plataforma MOODLE. Los estudiantes manifestaron familiaridad con el
manejo de la plataforma.
En la Fig. 5 se observan las imágenes que colocaron Luis y Kevin para identificarse en la
plataforma. En el siguiente fragmento se presenta un comentario escrito por Kevin que apoya la
afirmación de que los estudiantes se familiarizaron rápidamente con el uso de MOODLE.
Kevin: Damn!, esto se parece mucho a twiter y a decir verdad, "para pa pa pá... me encanta" (si
así como McDonald's).
Fig. 4: Campus virtual en MOODLE
38
Fig. 5: Trabajo de César, Luis y Kevin en
MOODLE
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Competencias Matemáticas Desarrolladas en Ambientes Virtuales de Aprendizaje
García
2. Uso básico del sistema operativo. Las figuras 6 y 7 muestran el trabajo realizado por Luis y
Kevin, y apoyan la idea de que los estudiantes manejaron sin problema las carpetas y archivos
colocados en la plataforma, también recuperaron el archivo que incluía la actividad para trabajar
en ella de manera individual sin problema.
Fig.6: Actividad incluida en la carpeta
actividades
Fig.7: Recuperación del archivo de Word
actividad_1.doc
3. Procesamiento de textos. César, Luis y Kevin redactaron en Word un documento para explicar
la gráfica que trazaron. En el archivo de Word se identifica que César y Kevin utilizan las opciones
para dar formato al texto (incluyendo las opciones de tipo de letra, márgenes, espaciado entre
líneas etc.). Luis no utilizó el corrector gramatical de Word y en su reporte se identifican errores
gramaticales.
4. Tratamiento de la imagen. El trabajo realizado por César, Kevin y Luis permite inferir que los
tres estudiantes utilizaron las funciones básicas de un editor gráfico para hacer dibujos y gráficas
en un plano cartesiano.
5. Actitudes generales ante las TIC. La actitud de César para emplear MOODLE fue abierta,
entusiasta y participativa; asumió el papel de líder y en todo momento animó a sus compañeros
para desarrollar la actividad. De los tres estudiantes fue el que mantuvo más comunicación con el
profesor.
César: No tardes Luis, no podemos continuar sin tu apoyo...
César: Hola profesor, estamos en este momento discutiendo de qué gráfica es la correcta...
todavía no concluimos, porque evidentemente defendemos nuestro trabajo, sin embargo, sólo un
trabajo es correcto... no tardaremos.
La participación de Luis fue moderada, esperó a que César subiera primero su trabajo y
comentarios. Kevin fue el que menos participaciones realizó. Sin embargo, como se pudo
observar en su reporte, contaba con los conocimientos necesarios para justificar sus respuestas y
convencer a sus compañeros de la veracidad de sus comentarios.
6. Comunicación interpersonal y trabajo colaborativo en redes.
Esta competencia está relacionada con el uso responsable de las TIC como medio de
comunicación interpersonal en grupos de trabajo, chats y foros. Probablemente por su naturaleza,
es la más difícil de desarrollar ya que aún en los ambientes presenciales es difícil la comunicación
entre los estudiantes y lograr el trabajo colaborativo.
En relación con esta competencia, en el trabajo de César, Luis y Kevin se identificó que aún
cuando trabajaron en grupo, no lo hicieron en el ambiente virtual. César fue el responsable de
enviar el trabajo realizado en grupo como lo señala en el siguiente fragmento.
César: Anteriormente cada uno de nosotros (Kevin, Luis y César) le enviamos nuestros trabajos,
pero nos dimos cuenta que diferimos en los resultados. Es por ello que le mostramos lo que
llegamos como equipo.
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Competencias Matemáticas Desarrolladas en Ambientes Virtuales de Aprendizaje
García
Los comentarios de César y la forma en que presentaron sus reportes, hacen suponer que las
discusiones de la actividad se llevaron a cabo en el aula. Un posible factor para que no
interactuaran en el campus virtual pudo ser la dificultad de emplear el lenguaje escrito para
explicar las gráficas propias y las de sus compañeros.
CONCLUSIONES
De la evidencia presentada, la discusión y los referentes teóricos expuestos a través del artículo,
se pueden obtener las siguientes conclusiones:
1. Se identificaron dos tipos de razonamiento relacionados con el contexto y la representación
gráfica que los estudiantes emplean: a) razonamiento basado en el contexto, en el que la gráfica y
la explicación escrita del estudiante no se encuentran relacionadas. y, b) razonamiento basado en
restricciones, que se caracterizó por una comprensión más completa de la actividad y el
establecimiento de relaciones entre las variables del problema, presentes tanto en la gráfica como
en la explicación escrita.
2. El diseño de las actividades debe tomar en cuenta las competencias matemáticas que se
pretenden desarrollar con la actividad sin menoscabo de las competencias relacionadas con el
empleo de cualquier tecnología.
3. El trabajo en una ambiente virtual de aprendizaje como MOODLE requiere que los estudiantes
desarrollen nuevas habilidades para efectuar discusiones en grupos, responder por e-mail y
participen en discusiones a través de foros,
4. El trabajo de los estudiantes muestra que la interacción colaborativa no se presenta de manera
espontánea y debe ser parte de la agenda del profesor.
5. La comunicación entre estudiantes en un ambiente virtual se desarrolla a través de actividades
planeadas y dirigidas y es un proceso a largo plazo. Los resultados de las investigaciones en este
campo pueden contribuir al desarrollo de las competencias necesarias para la integración de una
tecnología en el aprendizaje de cualquier disciplina.
AGRADECIMIENTOS
Las autoras agradecen el patrocinio otorgado por la Comisión y Fomento a las Actividades
Académicas [COFAA-IPN] para realizar y presentar este artículo. Las investigaciones con
números de registro 20100459 y 20100678 han sido apoyadas por la SIP del IPN.
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Competencias Matemáticas Desarrolladas en Ambientes Virtuales de Aprendizaje
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García
Formación Universitaria – Vol. 4 Nº 3 - 2011
Ingeniería
un Título Profesional Universitario de la Física Aplicada
FormaciónFísica,
Universitaria
Vol. 4(3), 43-50 (2011)
Faúndez
doi: 10.4067/S0718-50062011000300006
Ingeniería Física, un Título Profesional Universitario de
la Física Aplicada para el Ámbito Productivo
Claudio A. Faúndez y Joaquín F. Díaz-Valdés
Universidad de Concepción, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Departamento de Física,
Casilla 160-C, Concepción-Chile (e-mail: [email protected]; [email protected])
Recibido Ene. 15, 2011; Aceptado Feb. 17, 2011; Versión final recibida Abr. 01, 2011
Resumen
En este trabajo se describe la especialidad de Ingeniería Física como una de las ramas de la
carrera Licenciatura en Ciencias Físicas. Dicha especialidad fue propuesta por un grupo de
académicos del Departamento de Física de la Universidad de Concepción en Chile a comienzos
del año 2000 y fue aceptada por las autoridades universitarias como una especialidad formal el
año 2003. La principal idea que motivó a este grupo de académicos a crear esta especialidad,
tema ya expuesto por la Comisión Económica para América Latina (CEPAL), fue generar un fuerte
vínculo universidad-empresa el cual no se logra solamente con el aumento del número de
científicos. La buena acogida que han tenido nuestros alumnos en sus prácticas profesionales
muestra que el sector productivo ha sido muy receptivo de los estudiantes de esta especialidad
augurando así un buen campo laboral en el futuro.
Palabras clave: ingeniería física, planes de estudio, física aplicada, propuesta docente
Engineering Physics, a Professional Title of Applied
Physics for the Productive Area
Abstract
This paper describes the major of Engineering Physics as one of the applied branches of the
career Bachelor in Physical Sciences. This major was proposed by a group of professors of the
Physics Department of the University of Concepción in Chile at the beginning of the year 2000.
This new career was accepted by the university authorities as a formal profession in 2003. The
main idea that motivated this group of professors for creating this major, topic already discussed by
the Economic Commission for Latin America (ECLA), was to generate a strong link universityindustry. The good reception that the students had have in their industrial training programs show
that the productive sector has been very receptive of the students of engineering physics,
indicating that they will have good working opportunities in the future .
Keywords: physics engineering, plans of studies, applied physics, academic program
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Ingeniería Física, un Título Profesional Universitario de la Física Aplicada
Faúndez
INTRODUCCIÓN
La mayoría de los países latinoamericanos han realizado durante los últimos 17 años grandes
esfuerzos para disminuir su dependencia económica de las exportaciones de materias primas,
tratando de incorporar valor agregado a este tipo productos, sin lograr a la fecha los frutos
deseados. Desde la perspectiva empresarial es conocido que para seguir creciendo de manera
sostenible se requiere desarrollar capacidades de innovación permanente y estrategias bien
definidas. Además, estos países han comprendido que recursos humanos y desarrollo son dos
temas muy vinculados entre sí (OMPI-CEPAL, 2003, CEPAL 2010, Moya-Angeler, 2010). De lo
anteriormente señalado es clara la necesidad de contar con profesionales con mayor capacidad
de innovar y no solamente creadores de nuevas ideas o productos desvinculados de las
necesidades del mercado, los cuales serían meramente inventores.
Por otro lado, ya existía experiencia previa de fuertes vínculos entre universidades y desarrollo
tecnológico e industrial en los Estados Unidos de Norteamérica y la Universidad de Lehigh,
formalizado en 1924 (Yates, 1992) y en Brasil en la década los ochenta cuando se crea
INMETRO. Tanto autoridades como organizaciones gubernamentales, no gubernamentales,
empresariales y académicas, han tomado conciencia de la gran cantidad de recursos humanos
que se encuentran al interior de las universidades, donde hay una vasta trayectoria en la
generación de conocimiento, ya sea basado en nuevas teorías o evidencia experimental, y de la
necesidad de generar un fuerte vínculo universidad-empresa (OMPI-CEPAL, 2003).
Dentro del mundo académico, específicamente los físicos, se ha reconocido una gran oportunidad
de desarrollo y diversificación del campo laboral, como por ejemplo en el área biomédica
(Castrillón et al. 2009) que se hacen evidentes con la creciente necesidad de establecer una
conexión entre la creación de conocimiento y la aplicación de éste con un criterio emprendedor
(López et al., 2007;), es decir, desarrollar un vínculo sinérgico entre la física teórica y experimental
con los procesos productivos, insertando así al físico al medio en el cual habita. En la actualidad
se piensa que ese vínculo entre el mundo académico y empresarial, lo podría conformar en gran
medida la física aplicada, si este concepto es plasmado como una especialidad dentro de una
carrera universitaria en ciencias físicas. De esta manera, las posibilidades de desarrollo
profesional de los estudiantes de física y su contribución al ámbito productivo, una vez titulados,
serían de gran relevancia (Flores et al. 1981).
Por las razones expuestas, investigadores del área han decidido explotar este gran nicho que se
ha presentado con mucha fuerza en la actualidad, y así poder utilizar la enorme capacidad para
crear e innovar que ofrecen las ciencias físicas. Como muestra de ésta creciente necesidad en el
mercado y la búsqueda de las soluciones para satisfacerla es que, por parte de varias
Universidades latinoamericanas se han creado carreras llamadas Física Tecnológica (Argentina),
Ingeniería Física, (Colombia, Cuba, Chile, México y Perú) Instrumentación o simplemente Física
Aplicada (Brasil). A modo de ejemplo, algunas de las instituciones de los países mencionados
que han decidido satisfacer esta nueva necesidad de carreras en el ámbito de la física aplicada
son: Centro Atómico Bariloche (Argentina), Univ. de Sao Paulo (Brasil) y Univ. Estatal de
Campinas (Brasil), Univ. Nacional de Colombia (Colombia), Univ. EAFIT (Colombia), Univ. Andrés
Bello (Chile), Univ. de Santiago de Chile (Chile), Univ. de Concepción (Chile), Univ. Nacional
Autónoma de México (México), Univ. Autónoma de Yucatán (México) y Pontificia Univ. Católica del
Perú (Perú). En todos los países citados, los argumentos esgrimidos para la creación de estas
nuevas carreras son similares. Aunque en cada caso tienen grados de desarrollo muy diferentes y
responden a necesidades concretas de cada uno de éstos.
Específicamente en Chile, sin pretender hacer un análisis comparativo entre los diversos planes
de estudio ofrecidos por las diferentes Universidades nacionales, no podemos dejar de mencionar
que se han creado tres carreras universitarias con el mencionado perfil, éstas son ofrecidas por la
Univ. Andrés Bello, Univ. de Concepción y Univ. de Santiago. Si bien, todas estas nuevas carreras
responden a inquietudes muy parecidas, en cada plantel se le imprimieron diferentes matices,
dependiendo de la visión y de las fortalezas de cada una de las instituciones educacionales
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Ingeniería Física, un Título Profesional Universitario de la Física Aplicada
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involucradas. A nivel internacional, el Instituto Tecnológico de California y la Universidad Cornell
en Estados Unidos tienen un reconocido prestigio.
Las tres universidades incluidas en la Tabla 1 otorgan el título de Ingeniero Físico y la duración de
la carrera en todas ellas es de seis años. Un objetivo específico de este trabajo es mostrar
algunas de las motivaciones más relevantes para la creación de la especialidad de Ingeniería
Física de la Universidad de Concepción. Además, describiremos esta especialidad desde su
origen hasta las actuales estrategias para consolidar dicha especialidad. En la Tabla 1 se
describen algunos detalles de las carreras de Ingeniería Física.
Tabla 1: Carreras de Ingeniería Física impartidas en algunas Universidades Chilenas
Institución
Año de creación
Referencia
Univ. Andrés Bello
2006
www.unab.cl
Univ. de Concepción
2003
www.udec.cl
Univ. de Santiago
1994
www.usach.cl
DESARROLLO DE LA ESPECIALIDAD
Analizando las posibilidades que se habían generado para los profesionales que, con una fuerte
formación en ciencias físicas, tenían el deseo de dedicarse por completo a la aplicación de dicha
ciencia, concentrando todos sus esfuerzos en desarrollar nuevas tecnologías o adaptar
tecnologías existentes a situaciones específicas, para así lograr optimizar procesos productivos,
idea ya desarrollada parcialmente en el trabajo de Jackson, (1972).
A comienzos de los años 2000, un grupo de académicos del Departamento de Física de la
Universidad de Concepción, se abocaron al estudio para la creación de una carrera que
satisficiese esta creciente necesidad. Dicho grupo de científicos, notó que la formación tradicional
de las licenciaturas en física no era suficiente, ya que estos profesionales carecían de algunas
herramientas básicas como lo son la evaluación y optimización de proyectos, desarrollo de
prototipos y experiencia laboral mediante prácticas profesionales en la industria durante los
periodos de estudios y de algunos aspectos más técnicos como capacitación en electrónica,
procesamiento de información, etc. En el año 2003, es creada la especialidad de Ingeniería Física
en la Universidad de Concepción (Decreto UDEC, 2005) para contribuir a fortalecer la
competitividad industrial por medio de la innovación, tanto regional como nacional, ingresando los
alumnos a partir del año 2004.
Aspectos Relevantes de la Malla Curricular
El Ingeniero Físico de la Univ. de Concepción es un profesional que, gracias a una sólida
formación orientada hacia las aplicaciones de las Ciencias Físicas, estará preparado para resolver
problemas y aportar con soluciones en un amplio espectro en Investigación y Desarrollo, hábil en
comprender los problemas de la transferencia tecnológica y competente para comunicar
efectivamente los complejos temas sobre la ciencia y la tecnología a las futuras generaciones.
Actualmente la especialidad cuenta con más de 30 estudiantes, esperando una tasa de ingreso de
alrededor de 10 alumnos por año. El nivel de los estudiantes que han ingresado los últimos años
al plan común de la carrera (Física e Ingeniería Física) ha mejorado notablemente, como se
muestra en la figura 1. En la actualidad los estudiantes más avanzados se encuentran finalizando
su tesis de titulación.
El Ingeniero Físico estará entrenado para enfrentar un problema real, descomponerlo en sus
constituyentes básicos, traducir cada parte en expresiones matemáticas, manipular esas
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Ingeniería Física, un Título Profesional Universitario de la Física Aplicada
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expresiones para obtener nuevos resultados y entonces trasladar esos resultados matemáticos de
regreso a sentencias de la realidad física. Esta habilidad es importante y común en un amplio
campo de actividades donde se requiere entender el comportamiento de sistemas y mecanismos
con el propósito de realizar predicciones y ganar control sobre ellos.
Fig. 1: Promedio de los cinco más altos puntajes de ingreso en los últimos 13 años a la carrera de
Ciencias Físicas impartida en la Universidad de Concepción.
Para lograr el perfil mencionado en los párrafos anteriores, se cuenta con los recursos humanos,
bibliográficos, infraestructura y los siguientes laboratorios de investigación fundamental y aplicada:
a.- En el Departamento de Física de la Univ. de Concepción se dispone de los siguientes
laboratorios: teledetección satelital e instrumentación óptica, óptica cuántica, pinzas ópticas,
fenómenos fototérmicos y fotoacústica, fluorescencia de rayos-X por reflexión total (TXRF).
b.- Además, en las diferentes facultades de la Univ. de Concepción nuestros alumnos cuentan con
amplias facilidades para la utilización de más de 50 laboratorios en el área de ciencias aplicadas.
La malla curricular (ver Tabla 2) de ésta especialidad ha sido estructurada de la siguiente forma:
i) Plan común: Los estudiantes ingresan a un plan común, que tiene una duración de cinco
semestres y en ellos el estudiante adquiere una formación teórica y experimental. A partir del
sexto semestre, el estudiante elige la especialidad que desea seguir (física o ingeniería física). En
este plan se introducen los conceptos fundamentales de la física clásica. Aquí el estudiante
aprende los conceptos, principios y leyes fundamentales de la física. Entre otros, se tienen cursos
de álgebra, cálculo, ecuaciones diferenciales, física computacional, electromagnetismo, mecánica
clásica, óptica, etc. Se complementan las clases teóricas con el trabajo experimental guiado y
semiguiado. En este periodo se inicia el estudio riguroso de la descripción de fenómenos
naturales, en asignaturas tales como: electrodinámica I, mecánica de fluidos, mecánica cuántica I
y física estadística I.
ii) Especialidad: Tiene una duración de siete semestres. A partir del sexto semestre, el alumno
debe cursar siete asignaturas obligatorias de especialidad como por ejemplo: dispositivos
semiconductores, electrónica, circuitos digitales, procesamiento de señales e imágenes, métodos
matemáticos y estadísticos de la física, diseño de prototipos I y II etc. más siete asignaturas
electivas y dos asignaturas de tópicos en física, que son de carácter libre y el alumno se hace
partícipe de su propia formación. En las asignaturas de tópicos el alumno propone un programa
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semestral de actividades que le permita profundizar en un tema de su interés particular. Además,
en este periodo se continúa incentivando a los estudiantes a la realización de pasantías en la
empresa. Finalmente, deben cursar una asignatura de proyecto de tesis y dos asignaturas de
Tesis. En Tabla 2 se muestran todas las asignaturas de la carrera.
Tabla 2: Malla curricular de la carrera Ingeniería Física
I Semestre
Algebra y Trigonometría
Física I
Computación Científica
VII Semestre
Mecánica de Fluidos
Mecánica Cuántica I
Electrónica
Electivo I
Física Computacional III
II Semestre
Cálculo Diferencial e Integral
Algebra Lineal
Física II: Fundamentos de Mecánica
VIII Semestre
Física Estadística I
Física Estado Sólido
Circuitos Digitales
Diseño de Prototipos I
Electivo II
III Semestre
Ecuación Diferencial Ordinarias
Cálculo III
Física Matemática I
Física III -1: Electromagnetismo I
IX Semestre
Electivo III
Electivo IV
Electivo V
Tópicos en Física I
Diseño de Prototipos II
IV Semestre
Física Computacional II
Cálculo IV: Cálculo Complejo
Física III-2: Electromagnetismo 2
Física IV: Termodinámica
Laboratorio I
X Semestre
Procesamiento de Señales e
Imágenes
Electivo VI
Electivo VII
Tópicos en Física II
Proyecto de Tesis
V Semestre
Física Matemática II
Física V: Óptica
Mecánica Clásica I
Física VI: Oscilaciones y Ondas
Teoría de Circuitos
XI Semestre
Tesis I
VI Semestre
Física Matemática III
Física VII: Intr. Mecánica Cuántica
Electrodinámica I
Dispositivos Semiconductores
Laboratorio II
XII Semestre
Tesis II
Una característica importante de nuestra carrera es que, desde muy temprano se inicia a nuestros
alumnos en la lectura de artículos científicos y desarrollo de experimentos fundamentales. En el
ciclo de especialidad, deben sumirse en el área de física aplicada por medio del desarrollo de
diseño de prototipos y prácticas profesionales, para dar soluciones concretas a requerimientos de
la industria. El plan de estudios de nuestra carrera es suficientemente flexible, como para permitir
al estudiante elegir asignaturas que le sirvan a futuro en el área donde quiera desarrollarse
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profesionalmente. Como resultado de este proceso formativo se espera que el estudiante sea
capaz de formular un determinado problema en lenguaje científico, de discernir acerca de la
factibilidad de resolverlo por medio de determinados procedimientos y finalmente implementar una
solución. A la fecha hay pocos alumnos egresados y por lo tanto pocos los estudiantes que han
realizado prácticas profesionales. Sin embargo, la opinión que tienen los empresarios es muy
positiva, lo que permite augurar un buen desempeño de los futuros profesionales.
El grado de Licenciado en Ciencias Físicas se obtiene una vez aprobado el cuarto año.
Adicionalmente el estudiante debe cursar un periodo de dos años, completando así un total de
seis años de estudios formales, para obtener el título profesional de ingeniero físico.
Requisitos de titulación para Ingeniería Física
Para ser acreedor al título profesional de Ingeniero Físico se debe haber aprobado un mínimo de
231 créditos, la totalidad de las asignaturas (obligatorias, electiva y de especialidad) contempladas
en el plan de estudios de la carrera (en total doce semestres), y haber realizado y defendido
exitosamente la tesis.
CONCLUSIONES
A partir del análisis de la propuesta de la carrera de Ingeniería Física se pueden extraer las
siguientes conclusiones:
i) La propuesta y creación de esta nueva especialidad responde a la necesidad de innovación del
sistema productivo y no simplemente a un requerimiento académico.
ii) El sistema productivo ha abierto las posibilidades para que los estudiantes de esta especialidad
se inserten y puedan contribuir en dicho sistema, esto se hace evidente por la buena acogida que
han tenido nuestros alumnos en sus prácticas profesionales.
iii) El aumento de los puntajes de ingreso a la carrera, deja de manifiesto el interés de los
estudiantes por esta nueva especialidad y la mejora en la calidad de éstos.
iv) Aunque el número de estudiantes titulados es escaso, su desarrollo profesional ha sido
claramente exitoso. De mantenerse las tendencias actuales, en lo que se refiere a los puntajes de
ingreso, implicaría que los alumnos ingresan con un mejor nivel académico facilitando su
formación profesional. Por lo expuesto es esperable que nuestros próximos profesionales
deberían estar mejor capacitados para ser un real aporte al sistema productivo por medio de la
innovación y creación de nuevos productos y servicios, respondiendo así a necesidades del
mercado.
AGRADECIMIENTOS
Los autores agradecen a la facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas y al Departamento de
Física de la Universidad de Concepción-Chile por el apoyo brindado para la realización de este
trabajo.
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Ingeniería Física, un Título Profesional Universitario de la Física Aplicada
Faúndez
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