modelo de optimización de currículos educativos para
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Modelo de Optimización de Currículos Educativos para Sistemas
de Aprendizaje Autónomo de Ciencias Exactas y Naturales
Miguel de Jesús Pinto Herrera
Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ciencias Medellín, Colombia
2016
Modelo de Optimización de Currículos Educativos para Sistemas
de Aprendizaje Autónomo de Ciencias Exactas y Naturales
Miguel de Jesús Pinto Herrera
Trabajo final de maestría presentado como requisito parcial para optar al título de:
Magister en Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales
Director: Alberto Alejandro Piedrahita Ospina
Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ciencias Medellín, Colombia
2016
VI Modelo de Optimización de Currículos Educativos para Sistemas de
Aprendizaje Autónomo de Ciencias Exactas y Naturales
Resumen
Se propone un modelo de diseño curricular para sistemas de aprendizaje autónomo
de ciencias exactas y naturales, donde se elabore bajo parámetros preestablecidos
un currículo que se ajuste a una meta de aprendizaje, definida por el estudiante
con base en sus saberes previos y su motivación. Este modelo necesitará objetos
educativos diseñados para facilitar el aprendizaje autónomo desde zonas de
desarrollo próximos y usando variaciones de los mismos según la teoría de
inteligencias múltiples. Palabras clave: Aprendizaje, autónomo, currículo,
optimización.
Abstract
A model of curriculum design for self-teaching systems of formal and natural
sciences is proposed, developed under preset parameters defined by the student
based on their previous knowledge and motivation to fits a learning goal, This model
will need educational objects designed to facilitate self-teaching from zones of
proximal development and variations thereof using the theory of multiple
intelligences.
Keywords: Learning, self-teaching, curriculum, optimization.
Contenido VII
Contenido
Resumen ...................................................................................................................... VI
Contenido .................................................................................................................... VII
Lista de tablas ............................................................................................................... X
Introducción ................................................................................................................ 12
1. Aspectos Preliminares .......................................................................................... 16
1.1 Tema ..................................................................................................................... 17
1.2 Planteamiento del Problema .................................................................................. 17
1.2.1 Antecedentes ....................................................................................................................... 17
1.2.2 Descripción del problema .................................................................................................... 20
1.2.3 Formulación de la pregunta ................................................................................................. 21
1.3 Justificación ........................................................................................................... 21
1.4 Objetivos ............................................................................................................... 23
1.4.1 Objetivo General .................................................................................................................. 23
1.4.2 Objetivos Específicos ........................................................................................................... 24
2. Marco Referencial ................................................................................................ 25
2.1 Marco Teórico........................................................................................................ 25
2.1.1 Aprendizaje Autónomo ........................................................................................................ 25
2.1.2 Estrategias de Aprendizaje ................................................................................................... 26
2.1.3 Diseño curricular .................................................................................................................. 27
2.1.4 Psicopedagogía y Teorías de Aprendizaje ............................................................................. 28
2.2 Marco Conceptual .................................................................................................. 29
VI
II
Modelo de Optimización de Currículos Educativos para Sistemas de
Aprendizaje Autónomo de Ciencias Exactas y Naturales
2.3 Marco Espacial ....................................................................................................... 30
3. Diseño Metodológico ........................................................................................... 31
3.1 Paradigma Critico-Social ......................................................................................... 31
3.2 Tipo de Investigación ............................................................................................. 31
3.3 Método ................................................................................................................. 32
3.4 Instrumento de Recolección de Información ........................................................... 33
3.5 Delimitación y Alcance ........................................................................................... 34
3.6 Cronograma ........................................................................................................... 34
4. Diseño de un modelo de diseño curricular para estimular el aprendizaje autónomo
37
4.1 Etapa 1: Definición de la Red de Conocimientos ...................................................... 37
4.1.1 Caso de estudio: Cinemática .................................................................................................38
4.2 Etapa 2: Elaboración del diagnóstico....................................................................... 39
4.2.1 Caso de estudio: Cinemática .................................................................................................40
4.3 Etapa 3: Modularización del contenido ................................................................... 42
4.3.1 Caso de estudio: Cinemática .................................................................................................43
4.4 Etapa 4: Estimulación de estrategias de aprendizaje autónomo ............................... 45
4.4.1 Caso de estudio: Cinemática .................................................................................................47
4.5 Etapa 5: Evaluación ................................................................................................ 48
5. Implementación del modelo de diseño curricular para potencializar el aprendizaje
autónomo .................................................................................................................... 49
6. Aplicación del modelo de diseño curricular para potencializar el aprendizaje
autónomo .................................................................................................................... 52
6.1 Escenario del estudio de caso ................................................................................. 52
Contenido IX
6.2 Resultados de la aplicación del modelo .................................................................. 53
6.3 Percepción del Modelo .......................................................................................... 54
7. Conclusiones y Recomendaciones ......................................................................... 57
7.1 Conclusiones .......................................................................................................... 57
7.2 Recomendaciones .................................................................................................. 58
Referencias .................................................................................................................. 60
X Modelo de Optimización de Currículos Educativos para Sistemas de
Aprendizaje Autónomo de Ciencias Exactas y Naturales
Lista de tablas
Tabla 3-1 Planificación de actividades .........................................................................................................34
Tabla 3-2 Cronograma de actividades ..........................................................................................................35
Tabla 4-1 Preguntas para diagnóstico..........................................................................................................37
Modelo de Optimización de Currículos Educativos para Sistemas de
Aprendizaje Autónomo de Ciencias Exactas y Naturales
11
12 Aspectos Preliminares
Introducción
Según la Real Academia Española (RAE 2016) la actividad de enseñar consiste
en: “Instruir, doctrinar, amaestrar con reglas o preceptos” y aprender consiste en:
“Adquirir el conocimiento de algo por medio del estudio o la experiencia”.
Tradicionalmente la enseñanza es un proceso asistido eminentemente presencial
desde las etapas de educación preescolar, básica, media y sostenida en la etapa
superior, donde los actores son: el docente quien cumple la función de fuente de
conocimientos y de diseñador de estrategias para efectuar el proceso de
enseñanza y el estudiante quien se ajusta a las estrategias diseñadas por el
docente para aprender y así “adquirir el conocimiento”. Aquí entra en debate la
flexibilidad y la eficacia de esta actividad, según algunos aspectos relevantes en el
proceso: la calidad del diseño y las herramientas usadas por el docente, el rol
pasivo que juega el estudiante y su motivación, entre otros; por lo que surgen
preguntas: ¿Hasta qué punto es necesario el acompañamiento docente? ¿Será
posible enseñar a aprender, para después aplicar un modelo educativo no
eminentemente asistido? ¿Qué características deben tener las estrategias para
facilitar el aprendizaje no asistido?
La educación se puede considerar como una actividad donde se transfieren
conocimientos, prácticas y experiencias de un contexto de fuente a un ser humano,
para que sea capaz de memorizar, interpretar, implementar, analizar,
recontextualizar y reimplementar dicho conocimiento.
El modelo de enseñanza-aprendizaje no ha sido reformado significativamente en
el último cuarto de siglo donde el desarrollo científico, industrial y tecnológico ha
modificado la percepción de cada ser humano en su contexto, evolucionando el
concepto del ser en la sociedad y de la sociedad en sí.
Unos de los aspectos de mayor relevancia que ha generado debates sobre su
efectividad (Riascos 2009) ha sido la implementación de las tecnologías de la
información y comunicación (TIC) en el ámbito educativo. La implementación de
Modelo de Optimización de Currículos Educativos para Sistemas de
Aprendizaje Autónomo de Ciencias Exactas y Naturales
13
estas tecnologías ha demostrado que es posible generar estrategias y contextos
educativos efectivos sin una atención exclusivamente personal bajo determinadas
condiciones y que es factible diseñar un ambiente educativo lo suficientemente
consistente que para estudiantes con las habilidades y motivaciones adecuadas
aprendan sin necesidad de una asistencia permanente.
La facilidad de acceder a Internet por medio de diversas tecnologías (Celulares,
tabletas, computadores, entre otros), permite considerar a cada uno de estos
dispositivos como un posible contextualizador educativo, que por defecto son una
fuente de información, pero que no necesariamente está orientada a ejecutar un
proceso de enseñanza. Las TIC en este contexto tienen como objeto apoyar los
procesos pedagógicos tradicionales y soportar la transición a una nueva forma de
enseñanza soportada a través de ambientes y objetos virtuales de aprendizaje
(Guitert 2008). Esto implica que los docentes pueden reformular sus estrategias de
enseñanza para lograr mejorar los canales de transmisión del conocimiento y
motivar a los estudiantes a utilizar las nuevas tecnologías para ampliar su
conocimiento y sus habilidades.
Teniendo en cuenta las dudas sobre el proceso tradicional de enseñanza y los
beneficios que ofrecen las TIC, se propone en este trabajo final de maestría utilizar
para sistemas de aprendizaje autónomo de ciencias exactas y naturales, un modelo
de diseño curricular fundamentado en estrategias pedagógicas de aprendizaje
autónomo, que sugiera una secuencia de elementos educativos y se ajuste a una
meta de aprendizaje según los conocimientos previos del estudiante.
El modelo propuesto está estructurado por objetos educativos diseñados para
facilitar el aprendizaje autónomo desde zonas de desarrollo próximos (Vigotsky
1989), las cuales definen el alcance que tienen una persona para aprender con
unas herramientas definidas. Adicionalmente, considerando la teoría de las
inteligencias múltiples (Gardner 1993), donde cada persona posee unas cualidades
14 Aspectos Preliminares
cognitivas más desarrolladas que otras, por lo tanto, se sugiere utilizar variaciones
de los mismos objetos de aprendizaje para el mismo concepto.
Posteriormente se propone la adaptación de este modelo en un espacio virtual de
aprendizaje, estos espacios pretenden ofrecer un contexto donde el estudiante
realiza la acción de aprender de forma similar a un aula de clase, donde se provee
de las herramientas y contenidos necesarios para cumplir este objetivo (Valverde
2005); así como tradicionalmente hay un tablero, marcador o unas figuras
ilustrativas, los ambientes virtuales tienen objetos virtuales de aprendizaje y
actividades para transmitir el conocimiento de forma activa, como lo son recursos
multimedia audio, video, animaciones interactivas, foros, cuestionarios, entre otros.
Adicionalmente, estos ambientes permiten ofrecer contenidos educativos a
cualquier persona, en cualquier momento, realizar un seguimiento personalizado e
incluso asignar una retroalimentación continua y detallada de su progreso.
De forma general, este trabajo final de maestría considera que un sistema de
aprendizaje autónomo debe contemplar que:
a. El contexto y los objetos de aprendizaje autónomo sean cuidadosamente
diseñados para mantener al estudiante en la zona de desarrollo próximo.
b. El contexto y los objetos de aprendizaje autónomo tendrán variaciones de sí
mismas para 2 o más tipos de inteligencia, según la teoría de inteligencias
múltiples.
c. El seguimiento y la evaluación estarán basadas en exigir habilidades de
distintitos órdenes de pensamiento basados en la taxonomía de Bloom,
desde orden inferior hasta el superior y así reconocer el grado de
aprendizaje logrado.
El presente documento se ha organizado de la siguiente manera: primero, se
presenta un marco teórico que incluye la perspectiva pedagógica de la aplicación
del modelo de diseño curricular, donde se apoya en las teorías de aprendizaje, la
metacognición, el aprendizaje significativo y las nuevas tecnologías de la
Modelo de Optimización de Currículos Educativos para Sistemas de
Aprendizaje Autónomo de Ciencias Exactas y Naturales
15
comunicación; posteriormente, se ilustra el referente disciplinar para la aplicación
y donde se define el paradigma critico-social sobre los cuales se realizó la
intervención; tercero, el diseño y la implementación del modelo el cual se llevó a
cabo con participantes formados en ciencias exactas y naturales y por último se
presentan las referencias.
16 Aspectos Preliminares
1. Aspectos Preliminares
El modelo de diseño curricular aplicado en este trabajo final de maestría se orienta
a ambientes virtuales de aprendizaje perfilados para el aprendizaje netamente
autónomo, específicamente en ambientes abiertos que permitan repasar o
aprender ciencias exactas y naturales sin la intención de certificar algún
conocimiento, por lo que se asume que el estudiante ingresa con una motivación
voluntaria y desarrolla su proceso de aprendizaje sin la presión de obtener una
calificación o de contrastar sus conocimientos, por lo que el esquema evaluativo
también es autónomo y depende por completo de las preguntas de prueba y
retroalimentación al final de las lecciones (En este caso el docente influye en gran
medida al nivel educativo que impone en las preguntas) y de la honestidad del
estudiante en el proceso de aprendizaje.
Modelo de Optimización de Currículos Educativos para Sistemas de
Aprendizaje Autónomo de Ciencias Exactas y Naturales
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1.1 Tema
El objeto de investigación de este trabajo de maestría se enmarca en la
fundamentación pedagógica para modelar diseños curriculares adaptables para
sistemas de aprendizaje autónomo.
1.2 Planteamiento del Problema
1.2.1 Antecedentes
Actualmente continuamos aplicando modelos de evaluación tradicionales que
pervierten el sentido que debe tener la formación; la organización de las
instituciones conserva estructuras anquilosadas que impiden la aplicación real de
un currículum flexible que atienda a cada estudiante en función de sus
características personales, a pesar de que se incluyen nuevos componentes
curriculares, por ejemplo, las “competencias”, esto no incide significativamente en
la estructura del sistema, sino que se convierte en un añadido más a la ya compleja
situación “establecida”. En definitiva, añadimos, giramos, damos tímidos pasos,
pero no salimos con valentía de un estado curricular que no resuelve las
insatisfacciones de mucha población (Casanova 2012).
Así, Constantino (2015) argumenta:
“Qué debe ser enseñado ha sido siempre la cuestión a responder, por lo
menos desde que la expansión de conocimientos rompió los odres de las
posibilidades cognitivas individuales y los cánones formativos sufren crisis
recurrentes. Esta necesidad pragmática de reducción ha provocado en
forma intermitente, pero continua, la discusión sobre los criterios de
selección, la adecuación ontogenética, la organización y la secuenciación
18 Aspectos Preliminares
del conocimiento o saber a ser aprehendido para el desarrollo individual y
social de cada persona y de los grupos humanos. Es así que la denominada
“cuestión curricular” se define tanto por el contenido cuanto por el continente,
por la materia cómo por la forma, por el saber cómo por el método.”
Todo diseño curricular se debe fundamentar pedagógicamente en estrategias para
lograr un aprendizaje significativo. Según Insuasty (2001), el aprendizaje es un
proceso que pone en ejecución estrategias cognitivas, usadas para construir
sentido, producir conocimiento, lograr comprensión y recordar, y estrategias
metacognitivas, usadas para administración de actos o procesos metacognitivos
destinados a monitorear y ejercer control mental sobre las variables o
características intrínsecas de la persona, de la tarea y de las estrategias en uso.
Según lo anterior, para elaborar un diseño curricular se deben delimitar las
estrategias de aprendizaje antes que los contenidos.
Debido a que han sido ampliamente debatidas desde diversos enfoques, es
imprescindible delimitar las estrategias, coincidiendo finalmente con Manrique
(2004), como las 4 principales a aplicar:
a. Estrategias afectivo-motivacionales: Encargadas de orientar al estudiante
sobre su estilo de aprendizaje y de hacerlo consiente de sus habilidades,
fortaleciendo su voluntad y su interés por aprender.
b. Estrategias de auto planificación: Encargadas de formular un plan de estudio
efectivo para lograr una meta de aprendizaje, teniendo en cuenta la
complejidad de las tareas, la forma de abordarlas y del tiempo que dispone
el estudiante para realizarlas.
c. Estrategias de autorregulación: Encargadas de revisar y modificar
continuamente los avances, dificultades y éxitos para lograr una tarea que
conlleve a lograr su propósito.
Modelo de Optimización de Currículos Educativos para Sistemas de
Aprendizaje Autónomo de Ciencias Exactas y Naturales
19
d. Estrategias de autoevaluación: Encargadas de comparar la información que
va obteniendo según la planificación realizada, verifica las experiencias que
han conllevado al aprendizaje y retroalimenta el proceso.
Manrique (2004) también considera que para lograr incorporar las estrategias
mencionadas en los recursos educativos digitales se debe exigir la colaboración de
quien diseña pedagógicamente y quien diseña tecnológicamente el material.
Al preservar estas estrategias desde el modelo de diseño curricular se podría
mejorar las habilidades del aprendiente en un nuevo sistema educativo, Flores de
la Rosa afirma “La finalidad de la intervención pedagógica en la educación a
distancia es desarrollar en el alumno la capacidad de realizar aprendizajes
significativos por sí solo, en un nuevo ambiente de aprendizaje mediado por la
tecnología” Citado por Rocha, (2007).
En la documentación consultada para realizar este trabajo de grado no había un
referente directo que contemplara la importancia de la fundamentación pedagógica
en el diseño curricular para sistemas de aprendizaje autónomo de ciencias exactas
y naturales, sin embargo, existen buenos referentes sobre la importancia del diseño
curricular y sobre la fundamentación pedagógica del docente en las estrategias de
enseñanza por separado. Entre estos, Ospina (2015) comenta:
“El proceso de flexibilización del modelo tradicional de educación hacia un
enfoque curricular virtual, debe hacerse de forma escalonada, pues la misma
inercia del modelo tradicional no permite que el cambio sea rápido y
duradero.”
Con lo que quisiera contrastar que un modelo flexible de educación autónomo, no
puede crearse con las bases pedagógicas de la educación tradicional, en esencia
se podrá utilizar los contenidos de enseñanza, pero requieren estrategias y
competencias distintas, tanto de los estudiantes como de los docentes.
20 Aspectos Preliminares
Puesto que no se ha desarrollado un método efectivo para crear pedagógicamente
objetos educativos, los sistemas de aprendizaje autónomo utilizados en educación
superior generalmente carecen de capacitación a los usuarios (acostumbrados a
recibir de un docente la información) sobre cómo desarrollar sus habilidades
metacognitivas y fomentar su aprendizaje autónomo, en cambio, se generaliza el
uso de la tecnología para retransmitir objetos tradicionales sin mejorarlos en sí, por
ejemplo: las grabaciones de una persona explicando en tablero. Esto no implica el
uso de la tecnología para mejorar pedagógicamente el objeto educativo, más bien
sirve para aumentar su difusión.
1.2.2 Descripción del problema
La falta de aplicación de teorías de aprendizaje o su aplicación de forma
inadecuada en la educación virtual ha generado una desconfianza a la efectividad
de implementar TIC en la educación, adicionalmente existe una inercia
metodológica, que en este caso consiste en la oposición natural del medio social a
cambiar el modelo educativo ampliamente difundido, Insuasty (2001).
Normalmente la motivación de una persona es disminuida durante la transición de
ser el educando de un modelo educativo tradicional donde es un actor pasivo a un
modelo de aprendizaje-autónomo donde es el actor principal y activo. La efectividad
de la metodología de enseñanza es afectada por la predisposición educativa del
educando, esto se evidencia en las instituciones colombianas de educación
superior públicas donde se ha recurrido a realizar jornadas de inducción y
preparación previa a los estudiantes porque poseen falencias educativas desde la
educación básica media (Duarte 2014) y adicionalmente no son capaces de
adaptarse a la nueva metodología de enseñanza en la universidad, donde
adquieren más responsabilidades con su aprendizaje y el docente es más un medio
de comunicación del saber que la propia fuente. Por otro lado, se puede evidenciar
la facilidad del aprendizaje-autónomo cuando hay motivación y una selección de
Modelo de Optimización de Currículos Educativos para Sistemas de
Aprendizaje Autónomo de Ciencias Exactas y Naturales
21
una secuencia de materiales educativos adecuados, por ejemplo, cuando los niños
y jóvenes cumplen con el objetivo de aprender solos a manejar un nuevo dispositivo
electrónico que a nivel de diseño tuvo un grupo de personas dedicadas a hacer
interfaz del usuario “A prueba de bobos” para que la fuese intuitiva y se evitaran
confusiones, cumpliendo el papel de un docente al crear material educativo bien
orientado y con estrategias adecuadas con el objetivo de que el aprendizaje fuese
autónomo.
Será trabajo de las nuevas generaciones validar la efectividad del aprendizaje-
autónomo guiado por ambientes virtuales aplicándolo desde temprana edad
proponiendo a cada uno la libertad del saber.
1.2.3 Formulación de la pregunta
¿Cómo optimizar pedagógicamente el diseño curricular para potencializar el
aprendizaje autónomo en ambientes educativos?
1.3 Justificación
El diseño del currículo educativo es la acción que determina las condiciones y
características necesarias para que una persona logre una meta educativa
específica, constantemente se realizan diseños para los programas de educación
a nivel de básica primaria, básica secundaria y en educación superior, sin embargo,
el acto de enseñar no es exclusivo de ser impartido por instituciones educativas,
pues ya la tecnología se ha encargado de descentralizar al docente como fuente
primaria de información y hoy en día es posible acceder a una infinidad de
contenidos potencialmente educativos desde los dispositivos móviles, en cualquier
instante del día y generalmente gratis. Toda esta información que se encuentra al
22 Aspectos Preliminares
alcance no está contextualizada en un proceso de enseñanza-aprendizaje, por lo
que generalmente, no es tangible para las personas que no poseen las habilidades
necesarias para poder extraerla y apropiarla.
Dentro de los procesos de enseñanza-aprendizaje se encuentra el aprendizaje
autónomo, el cual se fundamenta en la metacognición, que de acuerdo la cita de
Yael Abramovicz Rosenblatt es la “Manera de aprender a razonar sobre el propio
razonamiento, aplicación del pensamiento al acto de pensar, aprender a aprender,
es mejorar las actividades y las tareas intelectuales que uno lleva a cabo usando
la reflexión para orientarlas y asegurarse una buena ejecución.”.
El método para crear un currículo educativo basado en el aprendizaje autónomo
requiere de fundamentos pedagógicos que permitan sugerir algunos parámetros
para crear la estrategia y los materiales educativos que serán utilizados por el
estudiante para lograr de forma satisfactoria la meta, definida por el estudiante con
base en sus saberes previos y su motivación.
De primera instancia hay que reconocer que hay una inmensa cantidad de
información a la cual puede acceder cualquier persona a través de Internet y hay
que considerar la posibilidad de que cualquiera que se lo proponga podrá estar en
capacidad de adquirir conocimientos teóricos de casi cualquier especialidad y
lograr equiparar en estos conocimientos y en algunas habilidades a ingenieros,
maestros y doctores de áreas de ciencias avanzadas. Esta no posee una
probabilidad despreciable, es una posibilidad latente en el 40% de la población
mundial según la World Wide Web Comsortium (W3C), siendo un poco más de 3
billones de personas las que poseen conexión a Internet a través de computadoras
personales o dispositivos móviles, es realmente una cifra importante de usuarios
que pueden utilizar esas herramientas para un fin netamente educativo.
Si en algún instante se propone abiertamente cesar la inercia educativa y romper
esa barrera cultural se pueden promover un nuevo tipo de educación en el que las
nuevas generaciones se orienten a ser responsables en primera instancia de su
educación básica moral y a cultivar sus habilidades básicas y sociales por medio
Modelo de Optimización de Currículos Educativos para Sistemas de
Aprendizaje Autónomo de Ciencias Exactas y Naturales
23
del procesos de enseñanza-aprendizaje por competencias y posteriormente
ingresar a procesos educativos basados en aprendizaje-autónomo donde tendrán
libertad de filtrar, seleccionar y enfocar la información hacia un objetivo educativo
de interés que, comparado con la educación tradicional impartida a nivel nacional
tendrá muchas más posibilidades de estar contextualizada con el ámbito social,
cultural, económico, entre otros posibles, y por ende, ofrecer mejores propuestas
útiles de desarrollo social.
El ejercicio de contextualizar contenidos disponibles públicamente para un
propósito educativo se realiza continuamente por la comunidad académica y no
académica, por mencionar los principales: al escribir libros, guías, brindar una
catedra, realizar videos, o animaciones; sin embargo, en la implementación en
ambientes virtuales de aprendizaje se utilizan generalmente elementos digitales
audiovisuales donde no se observa un modelo pedagógico definido.
El modelo de diseño curricular aplicado en este trabajo final de maestría se orienta
a ambientes virtuales de aprendizaje perfilados para el aprendizaje netamente
autónomo, específicamente en ambientes abiertos que permitan repasar o
aprender ciencias exactas y naturales sin la intención de certificar algún
conocimiento, por lo que se asume que el estudiante ingresa con una motivación
voluntaria y desarrolla su proceso de aprendizaje sin la presión de obtener una
calificación o de contrastar sus conocimientos.
1.4 Objetivos
1.4.1 Objetivo General
- Diseñar un modelo de optimización del diseño curricular que analice
parámetros formativos iniciales para obtener una secuencia de aprendizaje
orientada al aprendizaje autónomo de ciencias exactas y naturales.
24 Aspectos Preliminares
1.4.2 Objetivos Específicos
- Identificar las habilidades necesarias para el uso de un sistema de
aprendizaje autónomo de las ciencias exactas y naturales en la educación
superior.
- Diseñar un método de selección y organización de lecciones educativas para
una secuencia de aprendizaje orientada al aprendizaje autónomo de
ciencias exactas y naturales.
- Elaborar recursos educativos orientados al aprendizaje autónomo de las
ciencias exactas y naturales.
- Aplicar el modelo de diseño curricular como una práctica docente.
Modelo de Optimización de Currículos Educativos para Sistemas de
Aprendizaje Autónomo de Ciencias Exactas y Naturales
25
2. Marco Referencial
2.1 Marco Teórico
2.1.1 Aprendizaje Autónomo
Los fundamentos del aprendizaje autónomo han sido estudiados desde la
metacognición, área que estudia estrategias eficaces para aprender y diseñar
sistemas didácticos que ejerciten de habilidades de pensamiento de orden superior.
Monereo (1999) realiza una taxonomía identificando 10 grupos de habilidades que
debe desarrollar el alumno capaz de aprender autónomamente:
1. La observación de fenómenos.
2. La comparación y análisis de datos.
3. La ordenación de hechos.
4. La clasificación y síntesis de datos.
5. La representación de fenómenos.
6. La retención de datos.
7. La recuperación de datos o las técnicas de repaso.
8. La interpretación e inferencia de fenómenos, la argumentación y la
formulación de hipótesis.
9. La transferencia de habilidades.
26 Marco Referencial
10. La demostración y valoración de los aprendizajes.
Al aplicar una determinada estrategia de enseñanza que conlleve a un
aprendizaje significativo se debe tener en cuenta que el estudiante no solo
tenga las habilidades adecuadas sino también los conocimientos previos y
al momento de aplicarla es necesario un sistema de control que analice,
supervise y decida sobre el proceso de aprendizaje, Meza (2013) divide este
último en 3 fases:
a) Fase de planificación: se formula qué se va a hacer en una determinada
situación de aprendizaje y cómo se llevará a cabo dicha actuación.
b) Fase de realización de la tarea: controla continuamente el curso de
acción y efectúa cambios deliberados si así lo amerita la consecución de
los objetivos.
c) Fase de evaluación: analiza su actuación, con la finalidad de identificar
las decisiones cognitivas que pueden haber sido tomadas de manera
inapropiada o ineficaz, para estar en disposición de corregirlas en
ocasiones posteriores.
2.1.2 Estrategias de Aprendizaje
El presente modelo se fundamenta en que los estudiantes ya poseen habilidades
necesarias (Listadas anteriormente para el autoaprendizaje) para llevar a cabo un
aprendizaje planeado y organizado, cabe aclarar que las habilidades previamente
mencionadas son de mayor relevancia puesto que una conlleva a completar o
abarcar los conocimientos previos de manera adecuada y no necesariamente al
contrario.
La integralidad del aprendizaje se define a partir de los conocimientos previos y los
métodos de estudio donde se encuentran las estrategias de aprendizaje que según
Monereo (1999) están definidas como:
Modelo de Optimización de Currículos Educativos para Sistemas de
Aprendizaje Autónomo de Ciencias Exactas y Naturales
27
“Comportamientos planificados con propósitos de apoyar, consciente y
racionalmente, los procesos de toma de decisiones, que permitan al alumno
seleccionar y organizar mecanismos cognitivos, afectivos y motóricos
mediante los cuales elige y recupera de manera coordinada, los
conocimientos que necesita para enfrentar con mayores probabilidades de
éxito el cumplimiento de una determinada demanda u objetivo (situación
problema o tarea), dependiendo de las características de la situación
educativa en que se produce la acción”
La metacognición y las estrategias de aprendizaje son requisitos necesarios para
que un estudiante prospere con un modelo de aprendizaje autónomo, sin embargo,
existen variables como la motivación y la calidad del contexto educativo, que
influyen en el orden de las habilidades de pensamiento al cual es capaz de llegar
el estudiante y seguramente en los tiempos necesarios para lograr una meta
educativa.
Luego de definir una estrategia de aprendizaje, los contenidos para llegar a una
meta educativa y los tiempos para abarcarlos son las principales inquietudes al
momento de realizar un currículo educativo en ciencias exactas y naturales, por lo
tanto, un modelo autónomo de aprendizaje en este trabajo de grado necesita que
los conceptos sean preferiblemente:
- Escalables: Que el concepto este conformado por componentes y pueda
ser simultáneamente componente de un concepto mayor.
- Consistente: Habiendo entendido sus componentes, no necesite de otros
elementos para ser comprendido.
2.1.3 Diseño curricular
Se puede asumir que bajo el contexto de las ciencias exactas y naturales la mayoría
de conceptos son escalables y consistentes, esto permite definir con claridad
cuáles y cuantos elementos son necesarios para lograr una meta educativa a través
28 Marco Referencial
de un currículo educativo. De acuerdo con Casanova (2006) el diseño curricular se
describe como:
“Una propuesta teórico-práctica de las experiencias de aprendizaje básicas,
diversificadas e innovadoras, que la escuela en colaboración con su entorno
deben ofrecer al alumnado para que consiga el máximo desarrollo de
capacidades y dominio de competencias, que le permitan integrarse
satisfactoriamente en su contexto logrando una sociedad democrática y
equitativa” (Casanova, 2006: 89).
Posteriormente, este modelo se podría automatizar desde el área de informática
educativa a través de ambientes virtuales de aprendizaje no tradicionales. Según
el Ministerio de Educación Nacional (MEN) la informática educativa se encarga de:
“Aplicar la información a la investigación y desarrollo de virtualidad en
aspectos como la administración y servicios académicos y, por supuesto
también, la docencia (presencial y remota). En ésta tendencia se adelantan
programas de adopción, adecuación o desarrollo de software como
mecanismos de apoyo para el mejoramiento de la calidad tanto de las
metodologías y prácticas docentes, de los diferentes servicios educativos,
así como de la organización y administración de las propias instituciones
educativas.”.
El modelo de diseño curricular aplicado en este trabajo final de maestría se orienta
a ambientes virtuales de aprendizaje perfilados para el aprendizaje
netamente autónomo, específicamente en ambientes abiertos que permitan
repasar o aprender ciencias exactas y naturales sin la intención de certificar
algún conocimiento, por lo que se asume que el estudiante ingresa con una
motivación voluntaria y desarrolla su proceso de aprendizaje sin la presión
de obtener una calificación o de contrastar sus conocimientos.
2.1.4 Psicopedagogía y Teorías de Aprendizaje
Modelo de Optimización de Currículos Educativos para Sistemas de
Aprendizaje Autónomo de Ciencias Exactas y Naturales
29
El desarrollo de los recursos educativos y del contexto final requiere de considerar
las siguientes teorías: Aprendizaje significativo de Ausubel, la zona de desarrollo
próximo (ZDP) de Vygotsky, la taxonomía de Bloom y la teoría de inteligencias
múltiples (TIM) de Gardner, consideradas como:
Aprendizaje significativo: es el mecanismo humano, por excelencia, para adquirir y
almacenar la inmensa cantidad de ideas e informaciones representadas en
cualquier campo de conocimiento. (Ausubel, 1963)
ZDP: Se define como la distancia entre el nivel de resolución de una tarea que una
persona puede alcanzar actuando independientemente y el nivel que puede
alcanzar con la ayuda de un compañero más competente o experto en esa tarea
(Vygotsky, 1979)
Taxonomía de Bloom: Taxonomía que examina diferentes miradas al dominio
cognitivo. Este dominio categoriza y ordena habilidades de pensamiento y
objetivos. Su taxonomía sigue el proceso del pensamiento. (Churches, 2009).
TIM: Pluraliza el concepto tradicional de inteligencia y define la inteligencia como
la habilidad necesaria para resolver problemas o para elaborar productos que son
de importancia en un contexto cultural o en una comunidad determinada (Gardner
1993), esta teoría considera 7 tipos de inteligencias: Musical, Cinética-Corporal,
Lógico-matemática, Lingüística, Espacial, Interpersonal, Intrapersonal.
2.2 Marco Conceptual
Se crearán 6 contenidos y se aplicará el presente modelo en el eje temático de
Física Mecánica específicamente para el concepto de Movimiento Parabólico. Los
contenidos de la estructura curricular son los siguientes:
-Fundamentos de Física: Se ilustran los fundamentos de la física, como sistemas
de unidades, conversiones, entre otros.
30 Marco Referencial
-Vectores: Se ilustran los principios de esta área del algebra utilizada para describir
variados fenómenos en cinemática.
-Fundamentos de Cinemática: Se ilustran conceptos básicos como posición,
velocidad y aceleración.
-Movimiento Rectilíneo Uniforme: Está compuesto por los conceptos de
movimiento unidimensional a velocidad constante.
-Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado: Está compuesto por los conceptos
de movimiento unidimensional con aceleración constante.
-Movimiento Parabólico: Se hace énfasis en un movimiento uniformemente
acelerado bidimensional y un caso de uso en la superficie de la tierra.
2.3 Marco Espacial
El modelo de este trabajo de grado no se orienta a una aplicación estrictamente
institucional, por lo que el marco espacial de su aplicación se puede generalizar
hacia las personas que posean dispositivos con conexión a internet y deseen
aprender ciencias exactas y naturales.
Modelo de Optimización de Currículos Educativos para Sistemas de
Aprendizaje Autónomo de Ciencias Exactas y Naturales
31
3. Diseño Metodológico
3.1 Paradigma Critico-Social
En el último siglo la ciencia se postula como emancipador de las restricciones
sociales, estudiarlas y aplicarlas permite desarrollar las capacidades cognitivas en
los individuos proporcionando así equidad y bienestar entre las comunidades. El
paradigma en este esquema es la predominancia del docente como fuente de
conocimiento y actor principal en todas las etapas de aprendizaje del estudiante,
siendo esta condición la más aceptada.
Este trabajo final de maestría se apropia este paradigma porque se deben utilizar
las tecnologías de la información y comunicación para generar ambientes
alternativos virtuales educativos fundamentados pedagógicamente que permitan
sustituir progresivamente al docente como fuente primaria de información,
mejorando la accesibilidad a una infinidad de contenidos contextualizados en un
proceso de aprendizaje autónomo.
3.2 Tipo de Investigación
El presente trabajo final de maestría se fundamenta en el modelo de investigación-
acción educativa, donde Restrepo (2002), menciona que el docente adquiere los
roles de investigador, observador y maestro, y cita a Stenhouse para esclarecer las
características profesionales del docente como las siguientes:
32 Diseño de un modelo de diseño curricular para estimular el aprendizaje
autónomo
- El compromiso de poner sistemáticamente en cuestión la enseñanza
impartida por uno mismo como base de desarrollo.
- El compromiso y la destreza para estudiar el propio modo de enseñar.
- El interés por cuestionar y comprobar la teoría en la práctica mediante el uso
de dichas capacidades, Restrepo (2002).
Así, se pretende modelar un proceso de aprendizaje alternativo donde el estudiante
releve al docente como actor principal en el proceso de ampliar sus conocimientos
partiendo gradualmente desde ellos mismos, contando con las habilidades
metacognitivas necesarias.
3.3 Método
La aplicación de este modelo requiere de una metodología deductiva donde se
elaboran una serie de 3 etapas:
La primera etapa consta de definir y realizar una red de conocimientos relacionados
que posibiliten ubicar al estudiante en una zona de conocimientos iniciales para
poder construir un currículo que lo lleve a una zona de conocimientos final,
aprendiendo la cantidad necesaria de conceptos, que permitan la comprensión y la
evolución entre un estado y otro.
En la segunda etapa se integran principios pedagógicos que fomenten el proceso
de enseñanza aprendizaje de esta red de conocimientos en una secuencia
personalizada de los contenidos autosuficientes.
En la tercera etapa se recopilara información relacionada con la experiencia de
cada usuario ante loa ambientes de aprendizaje, su percepción sobre el
aprendizaje autónomo y sobre su interés por utilizar un servicio que fomente esas
capacidades.
Modelo de Optimización de Currículos Educativos para Sistemas de
Aprendizaje Autónomo de Ciencias Exactas y Naturales
33
3.4 Instrumento de Recolección de Información
Se propone utilizar un aula con equipos de cómputo personales durante una sesión
de 3 horas, donde los estudiantes realicen las actividades de diagnóstico, estudio
y retroalimentación, para finalmente utilizar las calificaciones, registros de
finalización de actividad y encuestas digitales almacenadas en el ambiente virtual
de aprendizaje.
Este ambiente virtual proporcionará una secuencia de cuestionarios previamente
programados para discriminar los saberes previos de cada usuario, de forma que
al finalizar la etapa de diagnóstico solo se ofrecerán las lecciones educativas que
cada estudiante necesite aprender o repasar. Al finalizar la etapa de estudio se
realizará una encuesta que permita verificar los siguientes aspectos:
1. Experiencia previa en el aprendizaje de las ciencias exactas y naturales.
2. Experiencia previa en cursos que demanden habilidades de aprendizaje
autónomo.
3. Percepción de las habilidades personales para abordar procesos de
aprendizaje autónomo de las ciencias exactas y naturales.
4. Autoevaluación al finalizar un proceso de aprendizaje autónomo
optimizado con el presente modelo.
5. Disposición para utilizar sistemas de aprendizaje autónomo optimizados
con el presente modelo.
34 Diseño de un modelo de diseño curricular para estimular el aprendizaje
autónomo
3.5 Población y Muestra
Se propone la implementación de este modelo en una muestra de estudiantes de
educación superior con formación previa en ciencias exactas y naturales, de esta
forma se asegura que los participantes tengan un nivel aceptable en pensamiento
lógico y racional para emprender un aprendizaje autónomo de ciencias exactas y
naturales.
3.6 Delimitación y Alcance
El presente Trabajo Final de Maestría se hace con el fin de definir un caso de
integración y aplicación de las estrategias pedagógicas como la metacognición y
las TIC para estimular los procesos de enseñanza y aprendizaje, en este caso,
sugerir bajo las condiciones del saber de cada usuario, un diseño curricular que se
adapte a los que sabe y lo que quiere conocer.
3.7 Cronograma
Tabla 3-1 Planificación de actividades
FASE OBJETIVOS ACTIVIDADES
Fase 1: Recolección
de Información
Identificar y caracterizar
los conocimientos y
habilidades iniciales para
lograr la meta de
aprender
autónomamente
1.1. Revisión bibliográfica sobre el aprendizaje
significativo y la metacognición.
1.2. Revisión bibliográfica sobre estrategias de
aprendizaje en la metacognición.
1.3. Revisión bibliográfica sobre como fomentar
habilidades metacognitivas
Fase 2: Diseño
Recursos Educativos
Diseño de los recursos
educativos orientados al
aprendizaje autónomo.
2.1 Diseño de actividades para evaluación de los
preconceptos.
2.2 Diseño de guías de clase para el aprendizaje de
movimiento parabólico.
Modelo de Optimización de Currículos Educativos para Sistemas de
Aprendizaje Autónomo de Ciencias Exactas y Naturales
35
2.3 Diseño de recursos alternativos que estimulen
inteligencias diferentes a las estimuladas en las
guías.
Fase 3: Elaboración
de Recursos
Elaboración materiales
educativos orientados al
autoaprendizaje
3.1 Construcción de actividades para evaluación de los
preconceptos.
3.2 Construcción de guías de clase para el aprendizaje
de movimiento parabólico.
3.3 Construcción de recursos alternativos que
estimulen inteligencias diferentes a las estimuladas
en las guías.
Fase 4:
Implementación
Propuesta de un módulo
para la unidad de
movimiento parabólico.
4.1. Aplicación de actividades evaluativas y de
seguimiento durante la implementación de la
estrategia propuesta.
4.2. Construcción y aplicación de una actividad
evaluativa al finalizar la implementación de la
estrategia didáctica propuesta.
4.3. Realización del análisis de los resultados obtenidos
al implementar la estrategia didáctica a
participantes con formación en ciencias exactas y
naturales.
Tabla 3-2 Cronograma de actividades
ACTIVIDADES
SEMANAS
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Actividad 1.1 X X
Actividad 1.2 X X
Actividad 1.3 X
Actividad 2.1 X
Actividad 2.2 X X
Actividad 2.3 X X
Actividad 3.1 X X X X
Actividad 3.2 X X
Actividad 3.3 X X
36 Diseño de un modelo de diseño curricular para estimular el aprendizaje
autónomo
Actividad 4.1 X X X X
Actividad 4.2 X X
Actividad 4.3 X X
Modelo de Optimización de Currículos Educativos para Sistemas de
Aprendizaje Autónomo de Ciencias Exactas y Naturales
37
4. Diseño de un modelo de diseño curricular para estimular el aprendizaje autónomo
4.1 Etapa 1: Definición de la Red de Conocimientos
En esta etapa se definen los conceptos que componen el diseño curricular
completo de una meta educativa, es decir, partiendo de los conocimientos de un
nivel educativo estándar, se proyecta un objetivo educativo, por ejemplo, ¿Que
conceptos necesita un bachiller para lograr comprender movimiento parabólico?,
así se definen los conceptos iniciales e intermedios que son necesarios para
comprender un concepto final, continuando con el ejemplo: si la meta es
comprender el concepto de movimiento parabólico, se necesita de saber
movimiento bidimensional y a su vez de movimiento uniformemente variado,
fundamentos de cinemática, vectores, entre otros, hasta llegar a los conocimientos
necesarios en un nivel formativo final de bachillerato. Finalmente se asume que los
conceptos de fundamentos de Física son el punto de partida para llegar hasta
movimiento parabólico. Se procede entonces así:
a. Definir la meta educativa: Determinar Área de las ciencias exactas a la que
pertenece y delimitar su concepto general (Movimiento Parabólico según
ejemplo).
b. Definir los conceptos previos necesarios para entenderla y los subyacentes
de cada uno.
38 Diseño de un modelo de diseño curricular para estimular el aprendizaje
autónomo
c. Desglosar los conceptos subyacentes hasta definir la primera zona de
desarrollo próximo ZDPo, es decir, los conceptos iniciales del proceso (Los
conceptos de fundamentos de Física según el ejemplo para un bachiller).
4.1.1 Caso de estudio: Cinemática
Para efectos de este trabajo final de maestría, el saber disciplinar que se estructura
para la red de conocimientos del modelo es la Cinemática – Movimiento Parabólico:
Los contenidos de la estructura curricular son los siguientes, siendo cada uno
prerrequisitos del siguiente:
1. Introducción a la Física:
a. ¿Qué es la física?
b. Magnitudes Físicas y Sistemas de Unidades
c. Conversión de Unidades
2. Vectores:
a. Definición de Vectores
b. Componentes de un Vector
c. Operaciones Vectoriales
3. Fundamentos de Cinemática
4. Movimiento Rectilíneo Uniforme
5. Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado
6. Movimiento Parabólico:
a. Movimiento Bidimensional
b. Movimiento Parabólico
Modelo de Optimización de Currículos Educativos para Sistemas de
Aprendizaje Autónomo de Ciencias Exactas y Naturales
39
También se puede apreciar como una red de conocimientos, organizados por
nodos y relaciones, en la siguiente figura según área, sub-área, éje temático y
conceptos:
Figura 1. Ejemplo de red de conocimientos organizada por nodos y relaciones preservando un
esquema de área, sub-área, eje temático y conceptos. El nodo gris representa las ciencias
exactas y naturales, el nodo de física le pertenecen las sub-áreas de electricidad y magnetismo,
oscilaciones y ondas, física moderna y física mecánica, así se va desglosando la física mecánica
hasta cinemática y movimiento parabólico.
4.2 Etapa 2: Elaboración del diagnóstico
Finalmente en esta etapa se realiza la primera aproximación del estudiante sobre
los recursos, lo principal es reconocer si el estudiante posee los conocimientos
necesarios para iniciar el proceso desde la ZDPi o si el estudiante ya conoce parte
de los contenidos y replantear un currículo modificando las zonas de desarrollo
próximo intermedias ZDPm y unas estrategias a partir de estos. Luego se procede:
40 Diseño de un modelo de diseño curricular para estimular el aprendizaje
autónomo
a. Diagnosticar mediante una evaluación la primera zona de desarrollo
próximo del individuo ZDPi.
b. Estimar los conceptos faltantes para lograr la meta la meta educativa.
c. Definir el programa de estudio, seguimiento y evaluación.
Luego de definir la red de conocimientos se debe elaborar para cada eje temático
un grupo de preguntas que reflejen su comprensión. Al estructurar un cuestionario
con una secuencia ordenada de estas preguntas desde los conceptos iniciales
hasta el concepto final, se podrá verificar el estado actual de conocimientos del
estudiante, es decir, definir la ZDPi.
Este diagnóstico dará información sobre los conceptos a repasar o a aprender de
un estudiante y definirá el esquema curricular personal que debe ser llevado a
cabo.
4.2.1 Caso de estudio: Cinemática
Para el caso de cinemática se realizaron las siguientes preguntas:
Tabla 4-1 Preguntas para diagnóstico.
Eje Temático Pregunta Respuesta Criterio de
Aprobación
Fundamentos de Física
De los siguientes elementos, ¿cuál no
es objeto de estudio de la física?
a. Paneles Solares
b. Comunicación Inalámbrica
c. Clonación Genética (Correcta)
d. Combustión en Motores
Todas las preguntas
correctas
En el sistema MKS tiene como 3
magnitudes fundamentales:
a. Tiempo, Intensidad de Corriente y Trabajo
b. Energía, Masa y Temperatura
c. Longitud, Peso y Tiempo
d. Longitud, Masa y Tiempo (Correcta)
¿Un kilómetro equivale a cuantos
milímetros?
a. 0,001 mm
b. 1 mm
c. 1.000 mm
d. 1.000.000 mm (Correcta)
Vectores Las magnitudes vectoriales poseen: Seleccione una o más de una:
Modelo de Optimización de Currículos Educativos para Sistemas de
Aprendizaje Autónomo de Ciencias Exactas y Naturales
41
a. Dirección (Correcta)
b. Concavidad
c. Magnitud(Correcta)
d. Sentido(Correcta)
e. Intensidad
Todas las preguntas
correctas
No es ejemplo de una magnitud
vectorial:
a. tiempo (Correcta)
b. posición
c. velocidad
d. desplazamiento
e. aceleración
Se les llama componentes
rectangulares cuando los ángulos
entre los vectores componentes
poseen un valor de:
a. 90º(Correcta)
b. 15.2º
c. 180º
d. 45º
Fundamentos de
Cinemática
Empareje:
-Es un cuerpo rígido respecto al cual
se puede determinar la posición o el
cambio de posición de un objeto cuyo
movimiento quiere estudiarse.
-Es el cambio en la posición de la
partícula
-Es el cambio en la velocidad
instantánea dividido por el intervalo de
tiempo empleado para realizarlo
-Es la línea imaginaria que deja la
partícula en su recorrido
-Es un conjunto de una o más
variables, denominadas coordenadas,
que permiten la ubicación de la
partícula respecto a un marco de
referencia.
-Es la ubicación de la partícula dado
un sistema de coordenadas
Con su respectivo orden son correctas:
-Marco de referencia
-Desplazamiento
-Aceleración media
-Trayectoria
-Sistema de Coordenadas
-Posición
Todas las preguntas
correctas
Movimiento Rectilíneo
Uniforme
¿Cuáles de los siguientes procesos
requieren derivar matemáticamente?:
Seleccione una o más de una:
a. Aceleración Media
b. Desplazamiento
c. Aceleración Instantánea(Correcta)
d. Posición
e. Velocidad Media
f. Velocidad Instantánea(Correcta)
Movimiento Rectilíneo
Uniformemente
Variado
¿Qué función describe la gráfica de
Velocidad Vs Tiempo, si la
aceleración de un objeto es
constante?
a. Una parábola
b. Una línea con pendiente m(Correcta)
c. Una función polinómica de grado n mayor a 3
d. Una línea horizontal
Todas las preguntas
correctas
Cuando un cuerpo con velocidad Vo
reduce su velocidad a cero, está
sufriendo una aceleración de:
a. Dirección opuesta y magnitud opuesta
b. Dirección positiva y magnitud positiva
c. Dirección opuesta y magnitud positiva(Correcta)
d. Dirección positiva y magnitud opuesta
42 Diseño de un modelo de diseño curricular para estimular el aprendizaje
autónomo
Movimiento Parabólico
No son valores característicos de un
movimiento parabólico:
Seleccione una o más de una:
a. Alcance
b. Tiempo de Vuelo
c. Altura Máxima
d. Punto de inflexión(Correcta)
e. Temperatura ambiente(Correcta)
Todas las preguntas
correctas
Tabla 1. Preguntas que conforman el cuestionario de diagnóstico hasta movimiento parabólico.
4.3 Etapa 3: Modularización del contenido
Habiendo definido la red de conocimientos y las preguntas diagnosticas de cada
eje temático, se deberán elaborar o seleccionar los objetos educativos para cada
concepto que pertenece a un módulo y cada uno debe preservar el ideal del modelo
autónomo de aprendizaje. Cada uno debe ser por lo tanto escalable y consistente
como se mencionó anteriormente. Ahora se procede a:
a. Elaborar los recursos de aprendizaje para cada concepto desde la ZDPi
hasta la meta educativa. (Guías, lecciones, documentos, tutoriales, entre
otros)
b. Elaborar recursos equivalentes de cada concepto que refuercen otra
combinación de inteligencias múltiples desde la ZDPi hasta la meta
educativa. (Alternar con video tutoriales, actividades colaborativas,
discusiones, prácticas, entre otros).
Se debe tener en cuenta que siempre que los módulos deben tener una relación
entre sí, esto será lo que facilitará pasar de una zona desarrollo próximo a otra
superior, por lo tanto se deben tener claras las estrategias de aprendizaje para
diseñar y elaborar los contenidos en detalle.
Modelo de Optimización de Currículos Educativos para Sistemas de
Aprendizaje Autónomo de Ciencias Exactas y Naturales
43
4.3.1 Caso de estudio: Cinemática
Se elaboraron 11 objetos educativos virtuales que llamaremos “lecciones”, que
conforman los 6 módulos (Figura 2) que debe aprender un bachiller para
comprender movimiento parabólico. Cada concepto corresponde a la siguiente
estructura curricular:
1. ¿Qué es la física?
2. Magnitudes Físicas y Sistemas de
Unidades
3. Conversión de Unidades
4. Definición de Vectores
5. Componentes de un Vector
6. Operaciones Vectoriales
7. Fundamentos de Cinemática
8. Movimiento Rectilíneo Uniforme
9. Movimiento Rectilíneo Uniformemente
Variado
10. Movimiento Bidimensional
11. Movimiento Parabólico
Figura 2. Esquema de los módulos 1 y 2 donde se observan las primeras 6 lecciones
Cada lección está compuesta por mínimo 2 objetos virtuales de aprendizaje que
permitan variar la calidad del aprendizaje según la inteligencia predominante del
estudiante. Para el caso de estas lecciones se conformaron por un video educativo
y una lectura consistente con el video (Figura 3).
44 Diseño de un modelo de diseño curricular para estimular el aprendizaje
autónomo
Figura 3. Esquema de una lección, vista de la pestaña de la lección en video.
Adicionalmente al final de la lección se debe realizar un cuestionario que estimule
al estudiante a verificar que tanto comprendió del tema. Este último cuestionario se
diseña específicamente para definir el nivel que se quiera estimular en el
estudiante, en este se pueden incluir preguntas conceptuales, de análisis o
desarrollo.
Figura 4. Pregunta al final de la lección para retroalimentar al estudiante.
Modelo de Optimización de Currículos Educativos para Sistemas de
Aprendizaje Autónomo de Ciencias Exactas y Naturales
45
4.4 Etapa 4: Estimulación de estrategias de aprendizaje autónomo
Insuasty (2001) aclara que:
“Las estrategias como procesos de pensamiento que son, pueden
aprenderse aisladamente o integradas con el contenido. Lo importante en
cualquiera de las dos modalidades es que el aprendiente tome conciencia y
autónomamente decida porque son importantes, cuando usarlas y como
practicarlas cotidianamente.”
Así que se deben utilizar estrategias de aprendizaje deliberadamente integradas
en el contenido para que los estudiantes que accedan a repasar o aprender,
ejecuten procesos metacognitivos que retroalimenten sus capacidades de
aprendizaje autónomo. En este trabajo final de maestría se aconseja estimular
varios de los 10 grupos de habilidades expuestas por Monereo (1999) y su
taxonomía para un alumno capaz de aprender autónomamente:
1. La observación. Por ejemplo de fenómenos a través de observaciones
cotidianas o en la lecciones de video de la lección.
2. La comparación y análisis de datos. con procedimientos como el
emparejamiento, las tablas comparativas, la toma de apuntes, el
subrayado, la prelectura, o la consulta de documentación.
3. La ordenación de hechos, con procedimientos como la elaboración de
índices alfabéticos o numéricos, inventarios, colecciones y catálogos,
la distribución de horarios o la ordenación topográfica.
4. La clasificación y síntesis de datos, con procedimientos como los
glosarios, los resúmenes, los esquemas o los cuadros sinópticos.
5. La representación de fenómenos, con procedimientos como los
diagramas, los mapas de conceptos, los planos y maquetas, los
46 Diseño de un modelo de diseño curricular para estimular el aprendizaje
autónomo
dibujos, las historietas, los periódicos murales o el uso del gesto y la
mímica.
6. La retención de datos, con procedimientos como la repetición, la
asociación de palabras o de palabras e imágenes (mnemotécnicas).
7. La recuperación de datos, con procedimientos como las referencias
cruzadas, el uso de categorías o las técnicas de repaso y
actualización.
8. La interpretación e inferencia de fenómenos, con procedimientos
como el parafraseado; la argumentación; la explicación mediante
metáforas o analogías; la planificación y anticipación de
consecuencias; la formulación de hipótesis; la utilización de
inferencias deductivas e inductivas.
9. La transferencia de habilidades, con procedimientos como la
autointerrogación o la generalización.
10. La demostración y valoración de los aprendizajes, con procedimientos
como la presentación de trabajos e informes; la elaboración de juicios
y dictámenes o la confección de pruebas y exámenes.
Esta etapa va de la mano con la modularización de los contenidos porque también
debe ser consistente con las estrategias de aprendizaje en las cuales se
fundamentó el diseño y elaboración de las lecciones y módulos; sin embargo, esta
etapa tiene por objeto que el docente sea creativo y se preocupe por aplicar las
estrategias afectivo-motivacionales, de auto planificación, de autorregulación y de
autoevaluación para soportar las fases de aprendizaje.
Modelo de Optimización de Currículos Educativos para Sistemas de
Aprendizaje Autónomo de Ciencias Exactas y Naturales
47
4.4.1 Caso de estudio: Cinemática
Para estimular las habilidades anteriormente mencionadas, se integraron en las
lecciones o al módulo actividades, preguntas de contextualización, preguntas de
emparejamiento, análisis de diagramas y la observación de fenómenos. Por
ejemplo:
Figura 5. Pregunta de contextualización de la lección - ¿Qué es la Física?
Figura 6. Pregunta de contextualización de la lección - magnitudes físicas y sistemas de
unidades.
48 Diseño de un modelo de diseño curricular para estimular el aprendizaje
autónomo
Figura 7. Pregunta de emparejamiento del diagnóstico y la lección – fundamentos de Cinemática.
4.5 Etapa 5: Evaluación
Como el modelo de diseño curricular aplicado en este trabajo final de maestría se
orienta a ambientes virtuales de aprendizaje abiertos que permitan repasar o
aprender ciencias exactas y naturales sin la intención de certificar conocimientos,
el esquema evaluativo depende por completo de las preguntas de prueba y
retroalimentación en el transcurso o al final de las lecciones (El docente impone en
las preguntas y en el diseño de los contenidos la calidad y el nivel educativo
esperado) y de la honestidad del estudiante en el proceso de aprendizaje. Todo
esto debe ser mediado por un proceso de auto-evaluación final donde el estudiante
responda si la comprensión del concepto final deseado si fue satisfactoria o no.
Modelo de Optimización de Currículos Educativos para Sistemas de
Aprendizaje Autónomo de Ciencias Exactas y Naturales
49
5. Implementación del modelo de diseño curricular para potencializar el aprendizaje autónomo
Se utilizó servidor web con un ambiente virtual de aprendizaje Moodle, este es un
sistema de administración de contenidos de aprendizaje (LCMS por sus siglas en
ingles) en el cual se pueden gestionar usuarios, roles, calificaciones, cursos y
contenidos, como actividades y recursos educativos.
En este ambiente se creó un curso con 7 Temas, el primero contiene el diagnóstico
de conocimientos previos y los 6 siguientes contienen los módulos para que un
bachiller comprenda el concepto de movimiento parabólico, es decir, los
respectivos módulos de: fundamentos de física, vectores, fundamentos de
cinemática, movimiento rectilíneo uniforme, movimiento rectilíneo uniformemente
variado y movimiento parabólico.
Una de las razones importantes para utilizar Moodle es la posibilidad de manejar
las siguientes 2 opciones:
Finalización de Actividad: Que permite definir el estado de una actividad o
recurso como no visto o completado.
Restricción de acceso: Que permite ocultar recursos o actividades con
determinadas condiciones, como fechas, calificaciones o en nuestro caso al
finalizar una actividad previa.
50 Implementación del modelo de diseño curricular para potencializar el
aprendizaje autónomo
Con estas opciones se fuerza a que el estudiante haga el diagnostico de sus
conocimientos y cuando termine encontrará solo los contenidos que debe estudiar
si tuvo falencias en algún examen, no necesariamente todos los módulos.
Al acceder a la plataforma el estudiante solo puede observar un texto de
introducción al modelo y las instrucciones a seguir para ser diagnosticado (Figura
7).
Figura 8. Vista de inicio de curso, donde se observa el diagnóstico inicial y la ausencia de
módulos.
En el diagnostico se utilizaron 6 actividades cuestionario una para poder
condicionar que cada módulo apareciera solo cuando se terminara el ultimo
cuestionario diagnóstico y se reprobara la prueba diagnóstica de su respectivo
módulo.
Modelo de Optimización de Currículos Educativos para Sistemas de
Aprendizaje Autónomo de Ciencias Exactas y Naturales
51
Figura 9. Vista como docente de algunos cuestionarios diagnósticos y sus condiciones de
restricción de acceso.
Tan pronto como termine el proceso de diagnóstico encontrará los módulos en los
cuales no logro la calificación de aprobación y podrá estudiarlos.
Figura 10. Vista de los módulos al finalizar el diagnóstico, donde se observa por la ausencia del
módulo de vectores, que el estudiante aprobó el cuestionario diagnóstico de vectores.
52 Implementación del modelo de diseño curricular para potencializar el
aprendizaje autónomo
6. Aplicación del modelo de diseño curricular para potencializar el aprendizaje autónomo
Al instanciar el modelo se definió al movimiento parabólico como el objetivo
educativo que el estudiante quiere repasar o aprender, y el nivel formativo inicial
como un bachiller, por lo tanto solo falta diagnosticar los conocimientos que posee
al estudiante para diseñarle su esquema curricular. Por ejemplo, es posible que un
estudiante quiera aprender movimiento parabólico y ya comprenda el módulo de
vectores, por lo tanto se optimizaría el diseño curricular removiendo este módulo.
6.1 Escenario del estudio de caso
El modelo propuesto se compartió con 21 participantes estudiantes de Tecnología
en telecomunicaciones del SENA - Sede Cartagena, con formación previa en
ciencias exactas y naturales, de esta forma se aumentaba la probabilidad de que
la persona tuviese mayor experiencia en pensamiento lógico y racional para realizar
las actividades de aprendizaje autónomo de ciencias exactas y naturales. Sin
embargo, la ideología de la institución es formar a los estudiantes en un ambiente
predominantemente laboral, por lo tanto, se puede esperar poco interés en los
participantes para iniciar procesos de aprendizaje autónomo que no conduzcan a
un certificado que mejore sus condiciones sociales.
Modelo de Optimización de Currículos Educativos para Sistemas de
Aprendizaje Autónomo de Ciencias Exactas y Naturales
53
6.2 Resultados de la aplicación del modelo
La siguiente tabla ilustra los resultados de los cuestionarios diagnósticos:
Figura 11. Vista de los resultados del diagnóstico a los 21 estudiantes.
En la figura 11 se pueden apreciar la variedad de estados de conocimientos previos
en un grupo de 21 personas.
Se puede observar que:
-El 90,5% de los participantes deben repasar o aprender por lo menos 1 modulo.
-El 52,4% de los participantes deben repasar o aprender 3 o más módulos de los 6
ofrecidos.
Fundamentos de
FísicaVectores
Fundamentos de
Cinemática
Movimiento
Rectilíneo Uniforme
Movimiento
Rectilínieo
Uniformemente
Variado
Movimiento
Parabólico
Usuario1 Aprobó Aprobó Aprobó Aprobó Aprobó Aprobó
Usuario2 Aprobó Aprobó Aprobó Aprobó Aprobó Aprobó
Usuario3 Aprobó Aprobó Reprobó Aprobó Aprobó Aprobó
Usuario4 Aprobó Aprobó Reprobó Aprobó Aprobó Aprobó
Usuario5 Aprobó Reprobó Aprobó Aprobó Aprobó Reprobó
Usuario7 Aprobó Reprobó Aprobó Aprobó Aprobó Reprobó
Usuario6 Aprobó Reprobó Reprobó Aprobó Aprobó Aprobó
Usuario8 Aprobó Aprobó Aprobó Aprobó Reprobó Reprobó
Usuario9 Aprobó Reprobó Aprobó Reprobó Aprobó Aprobó
Usuario10 Aprobó Reprobó Aprobó Reprobó Aprobó Aprobó
Usuario11 Reprobó Reprobó Reprobó Aprobó Aprobó Aprobó
Usuario13 Aprobó Aprobó Reprobó Aprobó Reprobó Reprobó
Usuario12 Aprobó Reprobó Reprobó Aprobó Reprobó Aprobó
Usuario14 Aprobó Reprobó Reprobó Aprobó Reprobó Aprobó
Usuario15 Aprobó Reprobó Reprobó Aprobó Reprobó Aprobó
Usuario16 Aprobó Reprobó Reprobó Aprobó Reprobó Aprobó
Usuario17 Reprobó Reprobó Aprobó Aprobó Reprobó Reprobó
Usuario18 Aprobó Reprobó Reprobó Reprobó Reprobó Aprobó
Usuario19 Aprobó Reprobó Reprobó Aprobó Reprobó Reprobó
Usuario20 Aprobó Reprobó Reprobó Reprobó Reprobó Reprobó
Usuario21 Reprobó Reprobó Reprobó Reprobó Reprobó Reprobó
Diagnósticos
54 Implementación del modelo de diseño curricular para potencializar el
aprendizaje autónomo
- 13 personas aprobaron el diagnóstico de movimiento parabólico, sin embargo, 11
de ellas deben repasar o aprender contenidos previos para su correcta
comprensión.
- De las 8 personas que reprobaron el diagnostico de movimiento parabólico solo
2 tienen un diseño curricular similar.
- Descartando los resultados de los dos participantes que aprobaron los 6
diagnósticos, se generaron en total 13 diseños curriculares distintos y
personalizados según el estado de conocimiento de cada participante.
6.3 Percepción del Modelo
Posterior a la realización del diagnóstico se procedió a realizar una encuesta que
reflejara información sobre las capacidades de autoaprendizaje del estudiante y su
apreciación sobre el uso del ambiente virtual de aprendizaje que fomente el
aprendizaje autónomo.
La encuesta digital fue realizada por 18 de los 21 participantes, esta reflejó las
siguientes respuestas:
Figura 12. Pregunta 1, Orientada a indagar sobre la experiencia previa en el aprendizaje de las
ciencias exactas y naturales.
Modelo de Optimización de Currículos Educativos para Sistemas de
Aprendizaje Autónomo de Ciencias Exactas y Naturales
55
Figura 13. Pregunta 2, Orientada a indagar sobre la Experiencia previa en cursos que demanden
habilidades de aprendizaje autónomo.
Figura 14. Pregunta 3, Orientada a indagar sobre la percepción de las habilidades personales
para abordar procesos de aprendizaje autónomo de las ciencias exactas y naturales.
Figura 15. Pregunta 4, Orientada a indagar sobre la autoevaluación al finalizar un proceso de
aprendizaje autónomo optimizado con el presente modelo.
56 Implementación del modelo de diseño curricular para potencializar el
aprendizaje autónomo
Figura 16. Pregunta 5, Orientada a indagar sobre la disposición para utilizar sistemas de
aprendizaje autónomo optimizados con el presente modelo.
De esta última pregunta se desprenden dos preguntas condicionales, en caso de
que la respuesta a la pregunta 5 fuera “Si”:
Figura 17. Pregunta en caso de responder Si.
Y en caso de que la respuesta a la pregunta 5 fuera “No”:
Figura 18. Pregunta en caso de responder No.
Modelo de Optimización de Currículos Educativos para Sistemas de
Aprendizaje Autónomo de Ciencias Exactas y Naturales
57
7. Conclusiones y Recomendaciones
7.1 Conclusiones
En este trabajo final de maestría se elaboró un modelo de optimización de
currículos educativos para sistemas de aprendizaje autónomo de ciencias exactas
y naturales, con el propósito de ofrecer una alternativa educativa que facilite la
comprensión de los contenidos, mientras que simultáneamente se estimulan
estrategias y habilidades metacognitivas definidas en los estudiantes.
La optimización y personalización del orden y de los contenidos de un currículo
educativo se debe considerar como una estrategia de aprendizaje autónomo
integrada con el sistema virtual, considerando que es este quien analiza y controla
los factores sobre el proceso de aprendizaje utilizando objetos educativos
escalables y consistentes, que permiten lograr un aprendizaje significativo,
identificando una condición inicial del estudiante y ofreciéndole solo los contenidos
necesarios para transitar por la zonas de desarrollo próximo inicial, intermedia y
final.
En la aplicación del modelo se puede apreciar las diferencias en la comprensión de
un selecto grupo de conocimientos en una muestra de 21 estudiantes, quienes se
asume que poseen un mismo nivel formativo y como resultado se obtiene una
variedad de diseños curriculares personalizados para cada estudiante. Lo anterior,
58 Referencias
afirma que resulta útil considerar la flexibilidad y la adaptabilidad de diseños
curriculares aplicando el modelo propuesto en este trabajo de grado.
Cabe destacar del caso de estudio que la mayoría de los participantes a pesar de
que consideran tener una buena capacidad para llevar procesos autónomos de
aprendizaje, no se arriesgan a iniciar un compromiso donde sea necesario
aprender autónomamente, esto puede ser resultado de la inercia educativa donde
el aprendizaje es predominantemente asistido y se sientan cómodos con alguien
que los respalde siempre, a pesar, de tener la habilidades necesarias para logarlo
sin docente. Simultáneamente es necesario considerar, que la ideología laboral de
la institución promueve el uso de estrategias de educación óptimas para formar
estudiantes en procesos operativos, descartando en muchos casos la estimulación
de procesos metacognitivos y el interés por la indagación y la transferencia de
conocimientos.
7.2 Recomendaciones
Resultaría interesante un sistema en el que se albergue y se actualice la red de
conocimientos y relaciones de las ciencias exactas y naturales, alimentado por
grupos académicos que se encarguen de diseñar y elaborar los contenidos
educativos de las principales áreas, de esta forma se pueden relacionar estos
conocimientos entre sí, por ejemplo, que al estudiar un módulo de enseñanza de
probabilidad en estadística se obtenga una sugerencia de estudiar el módulo de
genética de las probabilidades en la herencia y viceversa.
El sistema de aprendizaje antes mencionado que aplique este modelo puede ser
virtual o no, pero en principio debe ser una fuente de información cuidadosamente
diseñada y elaborada con estrategias educativas y contenidos autosuficientes, en
los que se pueda aprender sin necesidad exclusiva de una persona como docente.
El diseño de la red de conocimientos debe estar a cargo de personas capacitadas
que cumplan el papel de docentes, revisores pedagógicos y diseñadores, esta red
Modelo de Optimización de Currículos Educativos para Sistemas de
Aprendizaje Autónomo de Ciencias Exactas y Naturales
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tiene un carácter muy similar a los grafos, en los que se pueden definir “caminos
curriculares” entre nodos y relaciones. El diseño curricular óptimo se puede realizar
siempre diagnosticando los siguientes 3 parámetros del participante: Objetivo
educativo final, nivel de formación educativa de referencia y conocimientos previos.
La apropiación de un sistema de aprendizaje autónomo que aplique este modelo
en ambientes de capacitación y certificación deberá contener un modelo evaluativo
riguroso que permita contrastar el desarrollo personal y verificar su validez
detalladamente en cada proceso del estudiante, esto implica la mediación de un
docente que valide la finalización y la certificación.
60 Referencias
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