Investigación

Salidas a Terreno y Oportunidades de Diseño

Desafíos de la Ingeniería

Sección 6

Grupo 24

Índice

Introducción ............................................................................................................. 3

1.1 Contexto ......................................................................................................... 3

1.2 Definiciones tempranas ................................................................................. 3

Método investigativo ................................................................................................. 4

Cuantificación y análisis de datos. .............................................................................. 5

3.1 Entrevistas a Profesores ................................................................................... 5

......................................................................................................................... 5

3.2 Encuesta a alumnos ......................................................................................... 9

3.3 Entrevista informal a alumnos ......................................................................... 11

3.4 Observación en clase ................................................................................... 13

Oportunidades de Diseño ........................................................................................ 15

Introducción

1.1 Contexto

¿Qué es un Desafío? Un desafío es un reto, una empresa tan compleja como

necesaria para producir cambios reales dentro de las estructuras establecidas. Un

desafío exige por definición un esfuerzo en pos de solucionar problemáticas y mejorar

sistemas que son perfectibles.

En el Chile del siglo XXI la coyuntura del despertar social y las distintas

percepciones sobre la educación han marcado tendencia y hoy ocupan un lugar

importantísimo en la opinión pública así como presentan una complejidad poco antes

vista y transversal a muchos aspectos político-administrativos; una oportunidad perfecta

para innovar.

Dentro de este marco teórico, hemos desarrollado la siguiente investigación en

pos de establecer necesidades y prioridades en la enseñanza dentro de una temática

vital en el desarrollo y prestigio de cualquier país: El estudio de las ciencias exactas.

A continuación presentaremos un análisis profundo de las dificultades en la

enseñanza de ciencias en la Educación Media, de colegios y liceos Científico-

Humanistas: Física, Química, Biología y Matemática.

1.2 Definiciones tempranas

Empatía: La Empatía es la capacidad de posicionarse en el lugar del otro, de

involucrarse con la realidad de otras personas y conocer sus necesidades. Nos permite

acercarnos de una forma más personal al problema en lugar de analizar exclusivamente

datos estadísticos y objetivos. La dificultad recae en tener una mirada crítica sin dejarse

llevar por los prejuicios pero a la vez ser capaz de comprender el "big-picture".

Protocolo: Sistematización en el proceso de obtención de información. Su

relevancia consiste en ordenar, prevenir potenciales riesgos de fracaso y optimizar el

tiempo dentro de la experiencia.

Método investigativo

Dentro de las opciones para obtener información decidimos utilizar entrevistas,

encuestas vía online y en terreno además de observación en clases reales.

El motivo por el cual escogimos estas formas de investigar es la fidelidad que

ofrecen las entrevistas personales y la eficiencia en la recolección de información por

medio de la encuesta online. Debido a esto, poseemos una muestra amplia y diversa de

percepciones necesarias para definir oportunidades de diseño válidas.

Cuantificación y análisis de datos.

3.1 Entrevistas a Profesores

Información obtenida:

Matemática.-

Jorge González , Instituto Nacional de Chile:

Define como la unidad más difícil de enseñar a "Funciones" por la capacidad de

abstracción que necesitan los alumnos y se refiere además a la falta de motivación que

poseen estos mismos para investigar las aplicaciones que tienen las unidades en

Matemática, a pesar de sus constantes recomendaciones a la clase.

Se muestra reacio a utilizar tecnología debido a su manera de trabajar,

acostumbrado a la clase teórica clásica de guías, pizarra y plumón.

Yolanda Godoy, Liceo Carmela Carvajal de Prat

Considera que la unidad más compleja de enseñar es "Funciones", debido a que

en Matemática las alumnas se acostumbraron a trabajar mecánicamente y les complica

imaginar las funciones para modelar problemas.

Utiliza recursos tecnológicos únicamente para representar la unidad "Ecuación de

la recta" con énfasis en explicar los cambios de pendiente.

Considera necesaria la capacitación de los profesores para la utilización de

recursos tecnológicos además de la creación de estos, ya que en Matemática los

profesores no son propensos a utilizar tecnología en sus propias clases.

Biología.-

Ana Belén García, Liceo Carmela Carvajal de Prat

Describe a "La Célula" como la unidad más compleja de explicar, tanto en la

estructura como en la división debido a la necesidad de comprender aspectos

microscópicos e imaginar un sistema funcional fluido y vivo.

Recomienda constantemente la experimentación de diversas unidades con el

objetivo de que las alumnas verifiquen la información obtenida en clase. Incluso ofrece

a las alumnas que lleven los materiales y ella efectúe las demostraciones frente al curso

Expone la necesidad de tener un banco chileno de animaciones explicativas

dedicado exclusivamente a las unidades del plan curricular en enseñanza media.

Geraldine Quezada, Australian College Tercer Milenio

Considera que el nivel de tercero medio presenta las mayores dificultades en la

asignatura, especialmente enlas unidades de "Genéticas y reproducción celular" como

en "Sistema Nervioso" debido a la falta de análisis de parte de los alumnos.

Describe que se realizan experimentos aproximadamente 5 veces al año y siente

necesaria la presencia de elementos más didácticos y presentaciones con gráficos y

problemas científicos que permitan analizar las unidades en la realidad.

Física.-

Anónimo (a petición del Profesor), Grace College

La unidad más complicada de explicar en su opinión es "Magnetismo" debido a

las definiciones que exige y cree además que la aplicación de la Matemática en la Física

es una dificultad que se le presenta constantemente a los alumnos.

No realiza experimentos para explicar la materia.

Cree necesarios recursos tecnológicos para explicar movimiento, tales como

rieles o computadores.

Daniela Arcos, Australian College Tercer Milenio

Considera que en primero medio existe gran dificultad en comprender la unidad

de "Luz y Sonido" mas no se ve reflejado en bajas calificaciones. Analizar definiciones e

imaginar conceptos es una complicación permanente para los alumnos y el realizar

experimentos constituye una necesidad, por ello efectúa tres experimentos mensuales

para demostrar lo visto en clases.

25%

29% 17%

29%

Asignatura de mayor dificultad

Matemáticas

Física

Química

Biología

3.2 Encuesta a alumnos

Dentro de los resultados en las encuestas tanto en terreno como online, tenemos los

siguientes gráficos:

Año Cant. alumnos

I Medio 48

II Medio 25

III Medio 87

IV Medio 12

Muestra Total 172

RAMO CANTIDAD DE ALUMNOS

Matemáticas 40

Física 47

Química 27

Biología 48

TOTAL 162

27%

15% 50%

8%

Curso de mayor dificultad

IMedioIIMedioIIIMedioIVMedio

Unidades de mayor dificultad

0 10 20 30 40

biología humana y salud

Dinámica de poblaciones y…

Ecología

estructura y función celular

homeostais

hormonas y sexualidad

Metabolismo celular

moléculas orgánicas

sistema nervioso

Genética y Reproducción…

BIOLOGÍA

0 10 20 30 40

Calor y Temperatura

Energía Mecánica

Fluidos

Fuerza y Movimiento

Luz y sonido

MCU y MCUA

MRU y MRUA

Sistema Solar y Universo

Trabajo y Potencia

FÍSICA

Genética y Reproducción Sistema Nervioso

Moléculas Orgánicas Metabolismo Celular

Hormonas y sexualidad Homeostasis

Estructura y Función Celular Ecología

Dinámica de poblaciones y..

Biología Humana y Salud

3.3 Entrevista informal a alumnos

Alumno 1 Kendal English School (3ro medio)

-Se le hace fácil las ciencias

-Dedica poco tiempo para estudiar, de todos modos, posee buenas calificaciones.

-Le cuesta entender conversión unidades de medida en física y en matemática.

Alumno 2 Kendal English School (3ro medio)

-Le va bien en biología, pésimo en física, química y matemáticas

-Lo más difícil: física, no entiende nada

-Lo más complicado en matemática: Funciones

-Lo más complicado en química: Molaridad

Alumno 3 Instituto Nacional (3ro medio)

-Lo más difícil: matemática

-Lo más complicado en matemática: logaritmos

3.4 Observación en clase

IV Medio Grace College

Ambientación del lugar: Iluminación e infraestructura adecuada, equipo audiovisual y

ventilación.

Nivel de atención en clases: Buen nivel, sin interrupciones ni uso de distractores

(celulares, audífonos a la vista)

Postura y volumen de voz del Profesor: Ambas adecuadas, con movimiento constante

del profesor por la sala.

Alumnos durmiendo: 1

Participación en clase: Buena, 21 preguntas a lo largo de la clase.

Tiempo efectivo de clase: 1 hora 18 minutos

Metodología y materiales utilizados: Uso de pizarra constante, apoyo esquemático, uso

de proyector y desarrollo de guía de ejercicios finalizando la clase.

___________________________________________________

En principio no consideramos la asignatura de Química tras los resultados de la

encuesta masiva a alumnos, pues no es reconocida por la muestra como la más

compleja sólo con un 17% del total. Luego, a partir de la recolección de información

pudimos efectuar un estudio específico de las asignaturas consideradas complejas:

Biología, Física y Matemática. (29%,29% y 25% respectivamente)

En primer lugar, Biología se presenta como una de las dos asignaturas más

complicadas para los alumnos. Según las entrevistas a docentes, pudimos reconocer

elementos en común; la dificultad para comprender e imaginarse estructuras y procesos

microscópicos de la célula tales como división, organelos y transporte. Respaldo para

esta afirmación es el resultado de la encuesta que define a la célula como el contenido

más engorroso para los alumnos.

En segundo lugar, Física se posiciona a la par con Biología como la asignatura

más ardua de comprender debido a que posee conceptos y definiciones problemáticas

si no son explicadas didácticamente. Tanto movimiento como energía mecánica son

elementos que profesores y alumnos describieron de esta manera en las entrevistas y la

encuesta. Además, la observación en clase nos permitió concluir que existe poca

cantidad de recursos didácticos para explicar los conceptos antes mencionados.

Por último la asignatura de Matemática contó con un 25% de los votos en la

encuesta por lo que quisimos acotar nuestra muestra a los dos ramos previamente

nombrados. Al entrevistar a los profesores notamos un punto de convergencia; la

lejanía de los profesores de Matemática con los recursos tecnológicos para explicar sus

contenidos. Esto refuerza nuestra decisión de excluir a la asignatura de Matemática en

nuestras oportunidades de diseño ya que existe una restricción de voluntad para el uso

de un dispositivo tecnológico.

Oportunidades de Diseño

Tras el análisis realizado, determinamos las siguientes oportunidades de diseño

en función de aportar a la mejoría en la enseñanza de las ciencias exactas, las cuales

son pertinentes a las necesidades y restricciones antes estudiadas:

1) Idear una forma para ayudar a los alumnos a visualizar definiciones como MRU y

MRUA de una manera interactiva.

2) Idear una manera de modelar procesos celulares para su visualización.

3) Idear una forma de facilitar la comprensión del concepto energía de un cuerpo.