Motivaciones y alternativas para el uso de la programación de ordenadores en la ESO

Motivaciones y alternativas para el

uso de la programación de ordenadores en la ESO

Borja Sedano Aranes

6 de noviembre de 2012, Bilbao

Máster de formación del profesorado de educación secundaria

Especialidad: Tecnología e Informática

• Introducción

• Bases teóricas

• Resultados

• Propuesta práctica

• Conclusiones

Introducción

Programación de ordenadores

Motivaciones y alternativas

ESO

Objetivo # 1

• Estudiar la situación actual de la programación en el currículo de ESO

Objetivo # 1

• Estudiar la situación actual de la programación en el currículo de ESO

– Determinar la existencia o no de la programación dentro del currículo o dentro de otras materias

Objetivo # 1

• Estudiar la situación actual de la programación en el currículo de ESO

– Determinar la existencia o no de la programación

dentro del currículo o dentro de otras materias

– Determinar las competencias generales trabajadas

con la programación al ser impartida como materia propia y sus beneficios para las demás asignaturas

Objetivo #2

• Analizar las posibilidades ofrecidas para la enseñanza-aprendizaje de la programación

Objetivo #2

• Analizar las posibilidades ofrecidas para la enseñanza-aprendizaje de la programación

– Estudiar las diferentes alternativas y lenguajes de programación

Objetivo #2

• Analizar las posibilidades ofrecidas para la enseñanza-aprendizaje de la programación

– Estudiar las diferentes alternativas y lenguajes de programación.

– Observar las capacidades desarrolladas a través del aprendizaje de la programación

Objetivo #2

• Analizar las posibilidades ofrecidas para la

enseñanza-aprendizaje de la programación – Estudiar las diferentes alternativas y lenguajes de

programación. – Observar las capacidades desarrolladas a través del

aprendizaje de la programación – Analizar cuantitativamente la marcha académica de

un grupo de alumnos que ha cursado programación y su relación con otras materias y el resto de alumnos

Objetivo #2

• Analizar las posibilidades ofrecidas para la enseñanza-

aprendizaje de la programación – Estudiar las diferentes alternativas y lenguajes de

programación. – Observar las capacidades desarrolladas a través del

aprendizaje de la programación – Analizar cuantitativamente la marcha académica de un

grupo de alumnos que ha cursado programación y su relación con otras materias y el resto de alumnos.

– Realizar una propuesta práctica de una actividad de programación para la ESO

Bases teóricas

La programación actualmente

Informática

Aporte a las competencias del currículo actual

• Competencia matemática

• Tratamiento de la información y competencia digital

• Competencia de aprender a aprender

• Autonomía e iniciativa personal

Matemáticas

Matemáticas

Concepto Variable

Matemáticas

Concepto Variable

Función

Matemáticas

Concepto Variable

Función

Ecuaciones

Matemáticas

Concepto Variable

Función

Ecuaciones

Series

Matemáticas

Concepto Variable

Función

Ecuaciones

Series

Coordenadas cartesianas

Matemáticas

Concepto Variable

Función

Ecuaciones

Series

Coordenadas cartesianas

Gráficos

Matemáticas

Concepto Variable

Función

Ecuaciones

Series

Coordenadas cartesianas

Gráficos

Algoritmia

Matemáticas

Concepto Variable

Función

Ecuaciones

Series

Coordenadas cartesianas

Gráficos

Algoritmia

Sensores y actuadores

Estado del arte

21st century skills

Habilidades siglo XXI

Pensamiento computacional

• Formular problemas orientados al uso de los ordenadores para solucionarlos

Pensamiento computacional

• Formular problemas orientados al uso de los ordenadores para solucionarlos

• Organizar datos de manera lógica y analizarlos

Pensamiento computacional

• Formular problemas de manera que permitan usar computadores y otras herramientas para solucionarlos

• Organizar datos de manera lógica y analizarlos

• Representar datos mediante abstracciones, como modelos y simulaciones

Pensamiento computacional

• Formular problemas de manera que permitan usar computadores y otras herramientas para solucionarlos

• Organizar datos de manera lógica y analizarlos

• Representar datos mediante abstracciones, como modelos y simulaciones

• Automatizar soluciones mediante pensamiento algorítmico (una serie de pasos ordenados)

Pensamiento computacional

• Formular problemas de manera que permitan usar computadores y otras herramientas para solucionarlos

• Organizar datos de manera lógica y analizarlos

• Representar datos mediante abstracciones, como modelos y simulaciones

• Automatizar soluciones mediante pensamiento algorítmico (una serie de pasos ordenados)

• Identificar, analizar e implementar posibles soluciones con el objeto de encontrar la combinación de pasos y recursos más eficiente y efectiva

Pensamiento computacional

• Formular problemas de manera que permitan usar computadores y otras herramientas para solucionarlos

• Organizar datos de manera lógica y analizarlos • Representar datos mediante abstracciones, como

modelos y simulaciones • Automatizar soluciones mediante pensamiento

algorítmico (una serie de pasos ordenados) • Identificar, analizar e implementar posibles soluciones

con el objeto de encontrar la combinación de pasos y recursos más eficiente y efectiva

• Generalizar y transferir ese proceso de solución de problemas a una gran diversidad de estos

• Confianza en el manejo de la complejidad

• Persistencia al trabajar con problemas difíciles

• Tolerancia a la ambigüedad

• Habilidad para lidiar con problemas no estructurados (open-ended)

• Habilidad para comunicarse y trabajar con otros para alcanzar una meta o solución común

¿Cómo evaluar el pensamieto computacional?

Secuencias

Ciclos

Eventos

Paralelismo

Condicionales

Operadores

Datos

Estudio:

materiales y métodos

• 46 alumnos y alumnas

• 2 cursos académicos

• Personas de 2 líneas de ESO, 16 de ellas en informática

Datos

• Nota media académica del curso de la asignatura de matemáticas

• Nota media académica del curso de la asignatura de informática

Calificación de informática

• Nota del profesor: 60%, en base a todos los programas realizados, el proyecto y la evaluación de las competencias adquiridas.

• Nota del grupo: 20%, en base a la nota acordada por los demás grupos, en base al proyecto, las directrices que se daban, lo realizado y lo realizado por los demás.

• Nota del alumno: 20%, en base a lo aprendido y su autoevaluación.

...

MATE1 MATE2 INFOR 1 INFOR 2

A1 5,50 5,20 6,00 5,00

A2 5,70 5,80 6,00 6,00

A3 7,50 8,00 7,00 8,00

A4 8,70 9,60 9,00 9,00

A5 6,50 6,60 7,00 7,00

A6 5,80 5,90 6,00 6,00

A7 8,20 8,70 8,00 9,00

A8 6,60 6,90 7,00 7,00

A9 6,10 5,70

A10 7,10 7,70

A11 6,90 7,10

A12 5,20 4,90

Resultados

• los estudiantes que cursan informática obtienen mejores resultados en matemáticas. NO demuestra causalidad.

• existe una mejora cuantificable en las calificaciones de matemáticas en general de todos los alumnos de un curso académico al siguiente. Dicha mejora, es de 0.03 puntos del alumnado que no ha cursado informática y del triple, 0.09 puntos. Dadas las pocas horas lectivas de las clases de programación y el carácter de la materia, se puede suponer que la transferencia de capacidades a otras materias se produzca en un largo plazo y no sea inmediato.

Coeficiente de correlación de Pearson

medir la relación lineal de dos variables aleatorias cuantitativas. Dado que las variables han sido obtenidas sobre la misma escala, 0-10, el resultado es el mismo que el de la covarianza.

Este coeficiente nos indica el grado de relación estas dos variables cuantitativas.

– Primer curso: 0.87

– Segundo curso: 0.93

• Relación íntima y lineal: al aumentar una variable se produce un aumento en la otra en proporción constante.

“Si bien es cierto que concluir que se produce una mejora clara en resultados gracias al aprendizaje de la programación es demasiado aventurado, la relación entre las materias es innegable y la transferencia de competencias un hecho cuantificable.”

Propuesta práctica

EL GRAN POTENCIAL

Hacer de conceptos matemáticos abstractos, y

más avanzados en el currículo, una necesidad real aplicable para la resolución de problemas.

Aprendizaje significativo

Guess who?

Objetivos • Utilización de analogías para resolución de problemas

complejos • Comprensión de modelos de procesamiento de la

información por parte de las computadoras • Introducción a la probabilidad y la estadística aplicada • Análisis de métodos de organización de la información

y diseño de algoritmos • Adquisición de conceptos avanzados de programación:

iteraciones, secuencias alternativas, uso de variables,... • Valorar la excelencia en una solución técnica óptima • Introducción a la inteligencia artificial • Adquisición de hábitos de trabajo en grupo para la

resolución de problemas con trabajo cooperativo en red

Análisis

-¿Cómo funciona Akinator?

-¿Por qué acierta todo?

- ¿Cómo consigue hacerlo en tan pocas preguntas?

Y, finalmente, lo en lo que nos debemos centrar:

- ¿Cómo está programado?

Búsqueda de analogías

Análisis en profundidad de las características del juego

Evaluación de los algoritmos e introducción de conceptos

estadísticos

• ¿Qué preguntas han realizado primero y por qué?

• ¿En qué han basado la elección de una pregunta y no otra?

• ¿Cuál es la primera pregunta en Akinator? ¿Por qué?

Construcción del algoritmo óptimo

Programación en Scratch

Puesta en común y evaluación

http://www.youtube.com/watch?v=ldR74vTmLXU

Conclusiones

• La programación no existe como materia propia en el currículo actual.

• La programación no existe como materia propia en el currículo actual.

• Existe tecnología lo suficientemente madura para poder satisfacer las necesidades docentes e impartir la materia en la ESO.

• Existe tecnología lo suficientemente madura para poder satisfacer las necesidades docentes e impartir la materia en la ESO.

• La programación de ordenadores es una materia altamente innovadora, puesto que trabaja con las capacidades que han sido definidas como necesarias para el alumnado del siglo XXI, como la creatividad y la resolución de problemas reales.

• Existe tecnología lo suficientemente madura para poder satisfacer las necesidades docentes e impartir la materia en la ESO.

• La programación de ordenadores es una materia altamente innovadora, puesto que trabaja con las capacidades que han sido definidas como necesarias para el alumnado del siglo XXI, como la creatividad y la resolución de problemas reales.

• Gracias a la programación se adquieren directamente competencias básicas. El estudio deja claro, tanto en competencias generales, como en objetivos específicos.

• Existe tecnología lo suficientemente madura para poder satisfacer las necesidades docentes e impartir la materia en la ESO.

• La programación de ordenadores es una materia altamente innovadora, puesto que trabaja con las capacidades que han sido definidas como necesarias para el alumnado del siglo XXI, como la creatividad y la resolución de problemas reales.

• Gracias a la programación se adquieren directamente competencias básicas. El estudio deja claro, tanto en competencias generales, como en objetivos específicos.

• La necesidad de formación del profesorado es urgente.

• Introducción - Licencia Algunos derechos reservados por JC i Núria

• Bases teóricas - Licencia Algunos derechos reservados por Astrid Kopp

• Resultados Licencia Algunos derechos reservados por CaptPiper

• Propuesta práctica Licencia Algunos derechos reservados por EoinGardiner

• Conclusiones Licencia Algunos derechos reservados por Paxson Woelber