Instituto Politécnico Nacional · implementar el Sistema 4MAT en alumnos de nivel ingeniería...

Instituto Politécnico Nacional Secretaria de Investigación y Posgrado

Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada

Unidad Legaria

APLICACIÓN DE SISTEMA 4MAT EN AMBIENTES DE APRENDIZAJE

MIXTO PARA LA ENSEÑANZA DE LA FÍSICA A NIVEL INGENIERÍA

T E S I S

Que para obtener el grado de:

Maestra en Ciencias en Física Educativa

Presenta:

Ing. Claudia Rosado Guzmán

Director:

Dr. Daniel Sánchez Guzmán

Co-director:

Dr. Ricardo García Salcedo

Julio, 2011

Resumen

Los estilos de aprendizaje han permitido la inclusión de una mayor cantidad de alumnos

dentro del aprendizaje instruccional, una de estas teorías es el Sistema 4MAT,

desarrollado por Bernice McCarthy y apoyado en los estilos de aprendizaje propuestos

por Kolb, este sistema reconoce cuatro estilos de aprendizaje, en el cuál estos estilos no

son exclusivos de una persona, esto es, las personas tienen los cuatro estilos de

aprendizaje sólo que uno es el predominante cuando se trata de trabajar en el proceso

enseñanza – aprendizaje. El presente trabajo muestra los resultados obtenidos de

implementar el Sistema 4MAT en alumnos de nivel ingeniería utilizando un modelo de

aprendizaje mixto, donde las herramientas Web se combinan con la instrucción

presencial para poder aplicar las mejores prácticas del aprendizaje presencial y el

aprendizaje en línea, logrando como resultado una mejor formación académica. El

Sistema 4MAT se compone de ocho pasos los cuales dada la modalidad de enseñanza

aplicada que es en ambiente mixto no se tuvo problemas de implementación, logrando

un aprendizaje significativo y un incremento considerable de ganancia conceptual por

parte de los estudiantes que cursaron el tópico en particular. El tema desarrollado fue el

Módulo 1 del curso de Resistencia de los Materiales, el cuál contiene los conceptos

básicos de esfuerzo en barras prismáticas que soportan cargas y sufren una deformación

longitudinal.

Abstract

Learning styles have permitted a wide inclusion of students in the instructional learning,

one of these theories is the 4MAT System, it has been developed by Bernice McCarthy

and it is supported by Kolb’s studies of learning styles. This system recognizes four

learning styles; these styles are not exclusive between them in fact one person has the

four styles but one is the predominant style when the teaching – learning process is

presented. Present work shows the results of implementing the 4MAT system on

engineering students employing a Blended – Learning (b-Learning) instruction schema,

where the Web tools are presented and combined with physical instruction, including

the best practices of both learning approaches, getting as a result a better learning

process. The 4MAT system is composed of eight steps, these can be adjusted correctly

to the b-Learning instruction; we obtain a conceptual gain with relative significance.

The topic presented was the first module of Materials Resistance, which covers the

basic concepts of stress in prismatic bars that support charges and suffer a longitudinal

deformation.

Agradecimientos

Agradezco al Instituto Politécnico Nacional por darme la oportunidad de

concluir mis estudios y permitirme desarrollarme profesionalmente dentro de sus aulas,

le agradezco también a mi director de tesis el Dr. Daniel Sánchez Guzmán todo el apoyo

brindado y la asesoría recibida para concluir este proyecto de investigación, que espero

tenga el impacto y acerque un poco más a nuestro país en su desarrollo.

Dedicatorias

Dedico esta tesis a mis hijos: Benito, Fernando Andrea y Daniela, así como a mi

mamá, gracias por todo su amor y cariño.

Contenido 1. Contexto de la Investigación .................................... ¡Error! Marcador no definido.

2. Objetivo ...................................................................... ¡Error! Marcador no definido.

3. Objetivo de desarrollo ............................................... ¡Error! Marcador no definido.

3.1 Objetivo de investigación ........................................... ¡Error! Marcador no definido.

4. Justificación ............................................................... ¡Error! Marcador no definido.

5. Preguntas de investigación ....................................... ¡Error! Marcador no definido.

6. Hipótesis ..................................................................... ¡Error! Marcador no definido.

7. Organización de la tesis ............................................ ¡Error! Marcador no definido.

Capítulo 2 .......................................................................... ¡Error! Marcador no definido.

Marco Teórico y Antecedentes ........................................ ¡Error! Marcador no definido.

2.1 Tecnologías de la Información y Comunicación ...... ¡Error! Marcador no definido.

2.2 Aprendizaje Mixto ...................................................... ¡Error! Marcador no definido.

2.3 Sistema 4 MAT ........................................................... ¡Error! Marcador no definido.

2.4 Aprendizaje significativo ........................................... ¡Error! Marcador no definido.

2.5 Evaluación del rendimiento ....................................... ¡Error! Marcador no definido.

2.6 Antecedentes ............................................................... ¡Error! Marcador no definido.


Metodología ....................................................................... ¡Error! Marcador no definido.

3.1 Metodología ................................................................. ¡Error! Marcador no definido.

3.2 Los criterios de Evaluación del módulo son los siguientes: .... ¡Error! Marcador no

definido.

3.3 Planeaciones didácticas del módulo 1 “Fundamentos de la materia Resistencia

de los materiales” .............................................................. ¡Error! Marcador no definido.

3.4 Diseño de clases 4 MAT.............................................. ¡Error! Marcador no definido.


Análisis de Resultados ...................................................... ¡Error! Marcador no definido.

4.1Distribución de estilos de aprendizaje en el grupo de investigación ............ ¡Error!

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4.2 Análisis de la Ganancia conceptual ........................... ¡Error! Marcador no definido.

4.3 Análisis de la efectividad del test de evaluación (Pre-test y post-test) ........ ¡Error!

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4.4 Medición de la ganancia conceptual ......................... ¡Error! Marcador no definido.

4.5 Análisis del aprendizaje significativo ........................ ¡Error! Marcador no definido.


Conclusiones ...................................................................... ¡Error! Marcador no definido.

Anexos ................................................................................ ¡Error! Marcador no definido.

Parte A ............................................................................ ¡Error! Marcador no definido.

PARTE A ......................................................................... ¡Error! Marcador no definido.

Indice de Figuras

Figura 1 ........................................................................................................................... 40

Figura 2 ........................................................................................................................... 42

Figura 3 ........................................................................................................................... 48

Figura 4 ........................................................................................................................... 50

Figura 5 ........................................................................................................................... 52

Figura 6 ........................................................................................................................... 54

Figura 8 ........................................................................................................................... 55

Figura 9 ........................................................................................................................... 63

Figura 10 ......................................................................................................................... 69

Figura 11 ......................................................................................................................... 70

Figura 12 ......................................................................................................................... 71

Figura 13 ......................................................................................................................... 73

Figura 14 ......................................................................................................................... 74

Figura 15 ......................................................................................................................... 75

Figura 16 ......................................................................................................................... 76

Figura 17 ......................................................................................................................... 77

Figura 18 ......................................................................................................................... 79

Figura 19 ......................................................................................................................... 80

1

Capítulo 1

Introducción

1. Contexto de la Investigación

El cuerpo académico de Ingeniería Industrial y Ciencias Básicas de la

Universidad del SABES lleva a cabo cada cuatrimestre una reunión de academias para

la mejora de los contenidos de las materias así como revisión de las metodologías de

enseñanza de materias del área correspondiente con el objetivo de elevar la calidad de

los conocimientos y competencias que adquieren los alumnos; los cuales serán

aplicados dentro de su vida laboral por lo que el presente trabajo de investigación se

realizó con alumnos que cursan la materia de Resistencia de los Materiales ya que en la

reunión de academias ésta materia se considera como una rama de la mecánica y se

clasifica como materia de Física colocándola en el grupo de materias de ciencias

básicas.

La Física es una de las ciencias que presentan una mayor dificultad en su comprensión

por parte de los estudiantes, esta dificultad es evidente en el bajo índice de aprobación

de esta disciplina en las escuelas en los diferentes niveles educativos en donde se

imparte. Por otro lado, los investigadores educativos han demostrado que el introducir

las teorías de estilos de aprendizaje en la enseñanza de diversas disciplinas ha mejorado

el desempeño de los estudiantes, aumentado su comprensión y el espíritu crítico en sus

cuestionamientos. (Ramírez y Chávez, 2010).

Las distintas maneras de percibir y procesar la información por parte de los estudiantes

han sido analizadas por teorías de aprendizaje en cuyos supuestos se argumenta que el

estilo de aprendizaje es la suma de las formas que tiene el cerebro de percibir la

experiencia y las formas favoritas de un individuo para actuar sobre ésta (Samples,

Hammond y McCarthy, 1985).

McCarthy estudió los diferentes estilos de aprendizaje y la teoría de los hemisferios

cerebrales propuesta por Kolb para desarrollar su sistema 4MAT, su modelo es un

Capítulo 1. Introducción

2

ciclo de ocho pasos conceptualizado como un ciclo natural de aprendizaje, y siguiendo

esta secuencia cualquier contenido o proceso puede ser enseñado. (Samples, Hammond

y McCarthy, 1985).

2. Objetivo Diseñar e implementar una secuencia didáctica del primer módulo de la materia

Resistencia de los Materiales utilizando el ciclo de aprendizaje 4MAT implementando

en un modelo B-Learning. Éste primer módulo comprende los fundamentos de la

materia, en particular los conceptos de esfuerzo y deformación unitaria.

3. Objetivo de desarrollo Diseñar e implementar el ciclo de aprendizaje 4MAT que se compone de 8 pasos

en un modelo de aprendizaje Blended Learning (B-Learning, Aprendizaje Mixto

o Modalidad Semi-presencial), dentro de la Universidad del SABES

(Guanajuato, México); para mejorar el proceso enseñanza aprendizaje de los

temas del módulo I, correspondientes a la curso: Resistencia de los Materiales,

en alumnos de octavo/séptimo semestre de la carrera de Ingeniería Industrial.

3.1 Objetivo de investigación Analizar los resultados de la aplicación del diseño instruccional (clases 4MAT

en modalidad B-Learning) a los alumnos del curso de Resistencia de los

Materiales durante el primer modulo con el fin de medir la comprensión de los

conceptos en términos de ganancia conceptual y aprendizaje significativo.

4. Justificación El auge y crecimiento de la educación en línea se debe al desarrollo aplicado de las

Tecnologías de la Información y la Comunicación (TICs). Por esta relación, no es de

extrañar su capacidad para integrar las innovaciones tecnológicas más recientes en su

repertorio de opciones e incrementar así sus posibilidades de aplicación (McAnally y

Organista, 2008).

La integración y adopción de la modalidad de educación en línea, con sus subsecuentes

posibilidades en el ámbito educativo causa polémica en el universo de los actores

educativos. Su versatilidad presenta una capacidad de cambio que tiende a romper

Claudia Rosado Guzmán – Maestría en Física Educativa

3

esquemas tradicionales del proceso enseñanza-aprendizaje (McAnally y Organista,

2008).

Si a lo anterior se le añade actividad presencial para complementar la instrucción se

tiene como resultado lo que se conoce como Blended-learning ó B-Learning

(aprendizaje mixto), éste modelo combina lo mejor del aprendizaje presencial con la

funcionalidad del aprendizaje electrónico o E-learning para potencializar las fortalezas

de ambas modalidades (González, 2007).

Seleccionando los elementos potenciales de aprendizaje de cada uno de los esquemas

(en línea y presencial) y de acuerdo con las necesidades especificas del aprendizaje

dentro del contexto correcto es posible ejercer una práctica educativa innovadora, que

corresponda con las exigencias de las actuales sociedades del conocimiento (González,

2007).

En los últimos años se ha incorporado para la educación en línea diferentes plataformas

que se conocen como Sistemas de Administración de Aprendizaje o Learning

Management Systems (LMS); una alternativa viable es utilizar LMS basadas en

software libre que suele estar disponible en internet. Moodle1 y ATutor

2 son dos

ejemplos de este tipo de plataformas LMS de software libre más populares, además de

ser una buena opción para ser incorporados dentro del contexto B-learning.

Estos sistemas LMS facilitan mucho la incorporación de herramientas y recursos en

línea como apoyo al aprendizaje en las aulas. De modo que, hacen técnicamente muy

viable la implementación del modelo B-Learning como innovación de la práctica

educativa en educación superior.

En el artículo Designing a Blended Learning Solution de Purnima Valiathan (2002), se

intenta clasificar la variedad de aproximaciones de B-Learning en tres categorías o

modelos principales:

1. Enfoque en Habilidades. Este modelo de B-Learning se puede definir como una

aproximación de aprendizaje que combina aprendizaje a su propio paso (aplicando lo

que se conoce como: Web Based-Training/Computer Based-Training ó WBT/CBT,

documentos, libros, etc.) con apoyo al aprendiz por medio de interacciones con el

1 Consultar: http://www.moodle.org

2 Consultar: http://www.atutor.ca


4

facilitador a través de e-mail, foros de discusión, sesiones presenciales guiadas por el

instructor, entre otras técnicas; para desarrollar habilidades y conocimientos específicos.

2. Enfoque en Actitudes. El modelo de B-Learning con enfoque en actitudes se define

como una aproximación de aprendizaje en la que se mezcla o combinan eventos de

aprendizaje, por medio de sesiones presenciales con instructor en el salón de clases y

laboratorios de aprendizaje guiados por el instructor, así como interacciones y

discusiones facilitadas con tecnología, como lo son: foros de discusión y aulas virtuales;

para desarrollar actitudes y conductas específicas entre los aprendices.

3. Enfoque en Competencias. El modelo con enfoque en competencias se refiere a la

aproximación de aprendizaje que combina una variedad de eventos de aprendizaje con

apoyo de tutorías para facilitar la transmisión de conocimiento tácito; el modelo con

enfoque en competencias se centra en capturar y transmitir ese conocimiento tácito por

medio de tutorías, basadas en tecnología y cara a cara, para desarrollar competencias

laborales.

Una vez descritos los modelos anteriores se debe tener presente lo que se conoce como

la era de conocimiento en el trabajo, en dónde el éxito depende en que tan rápida y

apropiadamente los empleados toman decisiones en el lugar de trabajo. Gran parte del

proceso de toma de decisiones es guiado por hechos y principios, donde se aplica el

conocimiento tácito que lo expertos tienen mientras toman decisiones. Este

conocimiento es crucial para el desempeño exitoso de cualquier tarea.

Lograr que el profesor domine las herramientas tecnológicas y se convierta en un

diseñador instruccional, capaz de adoptar un modelo en función de las necesidades

específicas de aprendizaje, es el verdadero desafío que se debe de alcanzar para ejercer

una práctica educativa innovadora, que corresponda con los principios de calidad y

pertinencia que demandan las actuales sociedades del conocimiento (González, 2007).

El Sistema 4MAT es el resultado de la superposición de las descripciones de estilos de

aprendizaje del modelo de Kolb (1984). Este modelo está basado en la suposición de la

existencia de factores responsables de la generación de estilos de aprendizaje. De

acuerdo con Kolb (1984) los estudiantes aprenden según la manera en que prefieren

recibir la información por parte del profesor (preferencias de instrucción): por medio de


5

la experiencia concreta, de la observación reflexiva, de la conceptualización abstracta y

de la experimentación activa.

McCarthy (2006), retoma el esquema de Kolb, agregando la información de las

investigaciones sobre el cerebro dando como resultado el sistema 4MAT. El sistema

4MAT combina las características de forma que representa una combinación de

preferencias. Esta combinación de preferencias resulta en un par de tendencias que

describen cuatro cuadrantes. En el sistema 4MAT, cada uno de estos cuadrantes se

convierte en un estilo de aprendizaje diferente. Cada cuadrante y su par de descriptores

describen un conjunto de tendencias y preferencias que diferentes individuos pueden

exhibir en sus intentos por aprender y enseñar. Cada estilo de aprendizaje o cuadrante

está definido por la forma en que los estudiantes aprenden.

Para McCarthy (2006) el proceso continuo del sistema 4MAT se mueve desde la

reflexión a la acción, la combinación de estas dos posibles elecciones en el individuo

forma las diferencias individuales, a las cuales llama, Estilo 1, Estilo 2, Estilo 3 y Estilo

4, esto no quiere decir que cada individuo posea un solo estilo, sino que todos los

individuos tienen los cuatro estilos de aprendizaje, pero sólo uno o dos predominan

sobre los demás.

En años recientes se ha visto que la Física ha tenido una baja en el interés en los

alumnos por cursarla. Recientes estudios muestran que los alumnos a nivel universitario

muestran una motivación baja o nula por el aprendizaje de la Física (Sánchez, 2010).

Aunado a esto la enseñanza de la Física en otro tipo de modalidades como son la

modalidad mixta o virtual, la cual es incipiente, presenta bajo rendimiento3 dentro del

aprendizaje de esta materia, por lo tanto se justifica esta investigación al proponer un

sistema de enseñanza que incremente el interés y al mismo tiempo incremente las

competencias laborales, una vez que el alumno logra una ganancia conceptual.

La presente investigación se realizó en la Universidad del SABES (Sistema Avanzado

de Bachillerato y Educación Superior) campus Irapuato del Estado de Guanajuato,

basado en un sistema semi-presencial. Esta institución cuenta con las carreras de

Ingeniería Industrial, Ingeniería en Sistemas Computacionales, Licenciatura en

3 Basado en reportes de calificaciones de las materias de Física del periodo Septiembre – Diciembre

2010, de la Universidad del SABES Unidad Irapuato.


6

Mercadotecnia y Licenciatura en Administración de Empresas. Las asesorías se

imparten en los siguientes turnos: sabatino, matutino y vespertino, El programa de

estudio está elaborado en plan cuatrimestral, cuenta con una plataforma educativa

virtual apoyada en Moodle y las materias se imparten tanto en modalidad virtual,

presencial y semi-presencial (B-Learning) (SABES, 2010).

5. Preguntas de investigación De acuerdo al objetivo mencionado previamente, se plantean las siguientes preguntas de

investigación con el fin de corroborar el alcance de dicho objetivo. Las preguntas que

surgieron son las siguientes:

¿Cómo se puede implementar el sistema 4MAT en el curso de Resistencia de los

Materiales a nivel ingeniería con un modelo B-Learnig usando las herramientas

web 2.0 y qué criterios de web 2.0 se deben de considerar para llevar a cabo dicha

implementación?

¿Cómo es posible en un modelo B-Learnig el diseño intruccional basado en el

ciclo 4 MAT (clases 4 MAT) en materias como Resistencia de los Materiales para

nivel licenciatura?

¿De qué manera se puede medir una ganancia conceptual en un curso de

Resistencia de los Materiales de ingeniería bajo el sistema 4 MAT para estudiantes

de esta modalidad?

Para contestar estas preguntas se hará referencia a la Universidad del SABES donde se

llevó a cabo la investigación apoyándose en plataforma educativa Moodle. Otro punto

importante a mencionar corresponde a los profesores, los cuales cuentan con la

capacitación necesaria y suficiente para utilizarla. Para la presente investigación la

materia fue implementada en modalidad mixta.

6. Hipótesis Estas preguntas generan las siguientes hipótesis:

El sistema 4MAT se puede aplicar en la enseñanza de materias relacionadas con

la Física mediante B-Learning, identificando los pasos que son de manera


7

presencial y los pasos que se pueden aplicar de manera virtual, conjugando

ambas modalidades. Al mismo tiempo las características de flexibilidad,

instrucción asíncrona y síncrona, distribución de contenidos, retroalimentación

en línea, entre otros, son criterios favorables para el sistema 4MAT.

La implementación del sistema 4MAT mediante B-Learning presenta una

ganancia conceptual aceptable dentro de este modelo de aprendizaje.

Estas hipótesis dan respuesta a las preguntas de investigación y serán probadas a lo

largo del presente trabajo.

7. Organización de la tesis La presente tesis está organizada en cinco capítulos que se describen brevemente a

continuación. En el capítulo uno se realiza la introducción, se menciona el objetivo y se

justifica la investigación finalmente se presentan las preguntas de investigación y se

plantea la hipótesis. El capítulo dos está compuesto por el marco teórico que sustenta el

conocimiento en el cual se basa la investigación y los antecedentes que representan el

estado del arte. El capitulo tres presenta la metodología utilizada en la cual se menciona

el diseño instruccional de la investigación y su aplicación tanto presencial como en

línea. En el cuarto capítulo se presentan los resultados, se desarrolla el análisis

cualitativo y cualitativo de la investigación. El capítulo cinco contiene las respuestas a

las preguntas de investigación y las conclusiones que se obtuvieron a lo largo del

trabajo.

8

Capítulo 2

Marco Teórico y Antecedentes

2.1 Tecnologías de la Información y Comunicación Ha pasado mucho tiempo desde aquel día en que Tim Berners-Lee creo la WWW

(World Wide Web) o simplemente Web, desde entonces muchas personas comparten

conocimiento a través de una extensa red de computadoras interconectadas desde

diversos lugares del mundo.

En los primeros años pocas personas tenían acceso al contenido de la red; por lo general

se transmitían documentos de tipo confidencial por sus características de investigación o

seguridad nacional. Con el paso del tiempo se observó el gran potencial que podría tener

este desarrollo tecnológico, comenzó un gran intercambio de información con variedad

de temáticas, principalmente en las universidades y centros militares; con ello apareció

la necesidad de compartir dicha información de forma más sencilla, esto debido a que

existía un problema de intercambio de información por las diferencias de formatos entre

los diferentes ordenadores que se encontraban interconectados, entonces se creó lo que

se conoce como navegador, apareciendo el programa Mosaic©

el cual facilitaba la

visualización a través del uso hipertexto (O´ Reilly, 2005).

La evolución que ha tenido la Web ha sido continua; llegaron las imágenes a acompañar

los textos, aparecieron las primeras animaciones, las primeras herramientas interactivas

y la evolución continuó. Durante estos años la Web había sido siempre un sitio

informativo, un sitio de lectura en donde las personas escribían y las demás se

dedicaban a leer (Fourio, 2006).

La Web ha presentado una evolución importante y marcada que merece mucha

atención, especialmente por la gran cantidad de contenidos y de aplicaciones útiles. Por

otra parte, hoy en día sin requerir gran tecnología o conocimiento técnico especializado

Capítulo 2 Marco Teórico y Antecedentes

9

una persona puede utilizar una computadora y escribir, difundir o publicar a nivel

mundial sobre cualquier tópico de su interés. Para el usuario final todo se ha hecho más

fácil simplemente debe tener presente que quiere hacer y disponer de la herramientas

necesaria para ello.

La evolución tecnológica de diferentes herramientas como: XHTML, XML, LMS, etc.,

es lo que muchos llaman ahora la Web 2.0, no es una versión como tal sino un concepto

y una forma de verlo actualmente, lo verdaderamente importante que se presenta hoy en

día quizá sea la revolución social, esto es, existen comunidades en línea con infinidad de

intereses, en la cual se comparten conocimiento a través de repositorios y que se da

gracias a nuevas técnicas y herramientas para la comunicación y colaboración.

Vale la pena conocer y difundir los principios básicos mencionados en la Web 2.0

Conference, un evento en el que se discute la forma cómo evoluciona la Web:

•La Web es la Plataforma. Entendemos por plataforma educativa como un sitio en la

Web, que permite a un profesor contar con un espacio virtual en Internet donde sea

capaz de colocar todos los materiales de su curso, enlazar otros contenidos, incluir

foros, wikis, recibir tareas de sus alumnos, desarrollar cuestionarios, promover debates,

chats, obtener estadísticas de evaluación y uso -entre otros recursos que crea necesarios

incluir en su curso- a partir de un diseño previo que le permita establecer actividades de

aprendizaje y que ayude a sus estudiantes a lograr los objetivos planteados. (UAA,

2010)

•La información es el procesador. El procesador es el cerebro del sistema, encargado de

procesar toda la información. Es el componente donde es usada la tecnología más

reciente. (Pores, 2010)

•Arquitectura participativa produce efectos en la red. La web 2.0 es una red social

fundamentada en la participación activa de sus usuarios, de manera que si el facilitador,

considerando su filosofía utiliza sus servicios como medios didácticos, propicia el

aprendizaje colaborativo. Las participaciones surgen de las ideas grupales e

individuales, y desde allí cada estudiante crea conocimientos más complejos sobre los

temas estudiados. Por lo tanto, resulta primordial ayudar a los alumnos a desarrollar las

habilidades que conducen al uso efectivo de los servicios de la web 2.0. (Parra, 2010)


10

•La innovación surge de características distribuidas por desarrolladores independientes.

Si convenimos que la web 2.0 multiplica la capacidad de comunicación, entendida ésta

como la conversación entre personas con intereses comunes, es lógico pensar que tenga

un fuerte impacto en la innovación, que consiste en un proceso esencialmente

conversacional gracias a interacciones sucesivas entre proveedores, clientes,

inversores, socios y trabajadores, entre otros. (Heid S., Fischer T. and Kugemann W.F.,

2009).

Todo lo anterior ofrece herramientas que permiten beneficiar al usuario final, así como

ser un actor activo del desarrollo y evolución de Internet. ¿Cómo se logra todo esto?

Combinando las ventajas de las aplicaciones de escritorio con la facilidad de la Web

permitiendo que el espacio y tiempo no sean impedimento para participar dentro de la

misma.

En el ámbito del E-Learning, la tendencia transformará la manera como se ha enseñado

hasta ahora, los participantes no sólo aprenden, además interactúan y lo más importante

comparten conocimiento y disponen de herramientas para hacerlo (Downes, 2006).

Un claro ejemplo de esta tendencia puede verse a través del "Blackboard Beyond

Initiative", una iniciativa de la compañia BlackBoard1 propietaria del LMS del mismo

nombre, según Michael Chasen (Director Ejecutivo) su compañía está trabajando para

mejorar la educación a través de cuatro proyectos:

•Extensión de la plataforma mediante módulos (desarrollados por y para educadores) y

repositorio global de información.

•Scholar.com, un servicio de redes sociales más allá del aula.

•Una completa integración del currículo académico y profesional a lo largo del tiempo

(E-Portafolios).

•Crear un sistema de gestión de datos colaborativo (red de ambientes de aprendizaje), en

el que las instituciones comparten datos académicos relevantes de forma anónima.

A medida que transcurre el tiempo, se encuentran un mayor número de soluciones

particulares de esta evolución descrita. A continuación se presentan algunos ejemplos:

1 Consultar: http://www.blackboard.com


11

•Nuvvo2: Un LMS por demanda de carácter gratuito (Inserta Google AdSense), que en

palabras de su creador es la "Respuesta del Web 2.0 al E-Learning".

•Technorati3: Un efectivo buscador de blogs que también pone en funcionamiento el uso

de folcsonomías (tags, palabras claves para agrupar diferentes sitios bajo un mismo

concepto).

•Writely4: Un editor de texto en línea que permite editar, subir y compartir documentos

via Web, actualmente forma parte de los servicios de Google.

•WriteBoard5: Una herramienta que permite guardar ideas, compartir conocimiento y

colaborar a través de la Web escribiendo artículos, cartas, comunicados, e infinidad de

usos más llevando siempre un control de versiones.

•MyProgs6: Es una comunidad virtual en donde varios usuarios pueden compartir

experiencias de uso o simplemente guardar las referencias a sus programas favoritos.

Por otro lado se tiene la educación virtual, para comenzar a definirla haremos referencia

al diccionario de la Real Academia, el vocablo "virtual" significa "que tiene la

posibilidad de ser, que es en potencia pero no en la realidad."

"La palabra virtual procede del latín medieval virtualis, que a su vez se deriva de virtus:

fuerza, potencia. En la filosofía escolástica, lo virtual es aquello que existe en potencia

pero no en acto". (Levy, 1999)

Este término dentro del contexto educativo nos permite llevar a cabo el proceso

enseñanza aprendizaje a través de medios electrónicos. Los educadores que participan

en la educación virtual empezaron a utilizar el término a principios de la década de los

noventa hasta convertirse actualmente en una acepción reconocida y cada vez más

generalizada.

En el ámbito universitario, el concepto "virtual" se ha empezado a utilizar al referirse a

los sistemas combinados de teleconferencia, emisiones por cable, por redes de circuito

cerrado, vía satélite y por Internet, dado que todos estos elementos permiten interactuar

2 Nuvvo: http://nuvvo.com

3 Technorati: http:// technorati.com

4 Writely: http://www.writely.com

5 WriteBoard: http://writeboard.com

6 MyProgs: http://myprogs.net/


12

sin necesidad de coincidir en tiempo y en espacio, logrando tener un espacio en común

para la adquisición de conocimientos.

De esta manera las jerarquías actuales entre alumno y maestro se han roto en esta

modalidad, produciendo una interacción de igual a igual. La interactividad que se

presenta en un curso a través de Internet, permite el desarrollo de procesos de

comunicación e intercambio entre los sujetos rompiendo barreras temporales y

espaciales, por tanto, el medio está jugando un papel socializador.

La realidad virtual es prueba de ello, puesto que a través de Internet es posible que el

estudiante recorra las salas de un museo, de un campus universitario e incluso que

pueda ver a la persona con la que se está intercambiando información, la cual llega a ser

en la mayoría de los casos tanto o más significativa que en un curso presencial.

El desarrollo de las TICs ha provocado una revolución en la educación, tanto que ahora

existen otras modalidades como la virtual.

Se entiende por educación virtual aquella en los que especialistas, docentes y

estudiantes participan remotamente, a través de las redes de computadoras, haciendo

uso intensivo de las facilidades que proporcionan la Internet y las TICs, para lograr así

un ambiente educativo altamente interactivo, a cualquier hora y desde cualquier lugar.

2.2 Aprendizaje Mixto

El trabajo mediante el sistema virtual abre grandes posibilidades en el campo de

la educación; las características que presenta facilitan y abundan el acceso al

conocimiento, por lo que las instituciones de educación superior no podrán sustraerse a

la implantación de campus virtuales en cada una de sus universidades (Escorcia, 2001).

En este contexto el docente universitario debe transformar su rol, aplicando nuevas

prácticas, modelos y metodologías innovadoras que coadyuven a fomentar la educación

a lo largo de la vida en el estudiante, para formar profesionistas que se puedan integrar

fácilmente en la dinámica de las sociedades del conocimiento. Para lograr la

transformación del profesor universitario, de transmisor de información a facilitador en

la construcción del aprendizaje de los alumnos; es imprescindible la formación inicial y

continua del profesorado. Tanto del uso de herramientas tecnológicas, como de

metodologías innovadoras y modelos de diseño instruccional que integren las

http://www.monografias.com/trabajos10/carso/carso.shtml


13

Tecnologías de la Información y Comunicación (TICs), tema de suma importancia pero

por los alcances de este trabajo no será cubierto.

B-Learning (aprendizaje mixto) es un modelo ecléctico que combina las mejores

estrategias del aprendizaje presencial, con funcionalidades del aprendizaje electrónico o

E-Learning, para potenciar las fortalezas y disminuir las debilidades de ambas

modalidades.

La incorporación de las TIC’s en el aula ha supuesto un cambio respecto de la

enseñanza presencial a nivel metodológico y actitudinal, tanto para los profesionales de

la enseñanza como para los propios alumnos (Romero, 2006). La instrucción presencial

combinada con tecnología Web se está convirtiendo en uno de los segmentos más

populares y de más extenso crecimiento en la educación superior (Belanger y Jordan,

2000).

Para Bartolomé (2004), este modelo permite permanecer menos tiempo en el aula,

propicia un potencial ahorro de espacios físicos e incrementa la participación de los

estudiantes como responsables de su propio aprendizaje entre otros beneficios.

Blended Learning sigue una tendencia con una marcada raíz procedente del campo de la

psicología escolar en la que destaca el término "aprendizaje" como contrapuesto al de

"enseñanza” (Bartolomé, 2004), no es un concepto nuevo, durante años se han estado

combinando las clases magistrales con los ejercicios, los estudios de caso, juegos de rol

y las grabaciones de vídeo y audio, por no citar el asesoramiento y la tutoría (Brodsky,

2003). Este término, aunque novedoso, también ha recibido otras denominaciones en

diferentes contextos, por ejemplo en la Universidad de Illes Balears, se describe como

educación flexible; también se emplean enseñanza semi-presencial, formación mixta y

en la literatura anglosajona se utiliza el término modelo híbrido.

De acuerdo a estudios realizados por Bartolomé (2004), Blended Learning no surge de

e-Learning sino desde la enseñanza presencial ante el problema de los elevados costos.

Sin embargo, en este trabajo se justifica la implementación de este modelo por razones

de pertinencia y de calidad en la educación. En B-learning el formador asume de nuevo

su rol tradicional, pero usa en beneficio propio el material didáctico que la informática e

Internet le proporcionan, para ejercer su labor en dos frentes: como tutor en línea y

como tutor presencial. La forma en que combine ambas estrategias depende de las

necesidades específicas de la materia.

Para Valiathan (2002), el aprendizaje mixto implica una combinación de lo siguiente:


14

• Variedad de medios de entrega. Sin tecnología en el caso presencial y basados en

tecnología apoyándose de herramientas Web.

• Variedad de eventos de aprendizaje. Trabajo a su propio ritmo, individual y

colaborativo.

• Apoyo electrónico de desempeño. Instrucción y gestión de conocimiento.

Una vez descrita la parte de B-Learning que es dónde la Universidad del SABES

fundamenta su forma de operación, se continuará con la descripción el sistema 4MAT

en el que está basada la secuencia didáctica a implementar.

2.3 Sistema 4 MAT

El sistema 4MAT es un modelo basado en los estilos de aprendizaje propuesto por

David Kolb (1984), en los años 80's pero con un mayor enfoque sobre el

funcionamiento cerebral y sus hemisferios. También retomó algunos elementos del

modelo de Briggs y Myers (1980).

McCarthy (1987) estudió los diferentes estilos de aprendizaje y la teoría de los

hemisferios cerebrales para desarrollar el sistema 4MAT. Definió, al igual que Kolb,

cuatro estilos de aprendizaje (apoyada en el mismo cuestionario de Kolb) y los

relacionó con las diferencias en cada hemisferio cerebral dominante. Su modelo es un

ciclo de instrucción que consta de ocho pasos. Aunque actualmente las investigaciones

acerca del cerebro están mucho más avanzadas que cuando McCarthy utilizó los datos

para elaborar su teoría. A ella le interesaba principalmente la relación entre la

lateralidad y la especialización de ciertas tareas. De manera general, los hemisferios

cerebrales se especializan en las siguientes funciones:

Hemisferio Cerebral Izquierdo Hemisferio Cerebral Derecho

Opera mejor por medio de la

estructura y la secuencia. Prefiere

el lenguaje, es secuencial,

examina los elementos, tiene

sentido del número. Trabaja para

analizar información.

Opera de manera no estructurada,

comprende imágenes, busca

patrones, crea metáforas, es

simultáneo. Busca sintetizar y

consolidar información.


15

McCarthy numera los cuatro cuadrantes que corresponden a los cuatro estilos, iniciando

con el cuadrante uno y en sentido de las manecillas del reloj:

Cuadrante 1, estilo I Personas que perciben a través de la experiencia concreta y procesan a través de

la observación reflexiva.

Cuadrante 2, estilo II Personas que perciben a través de la conceptualización abstracta y procesan a

través de la observación reflexiva.

Cuadrante 3, estilo III Personas que perciben a través de la conceptualización abstracta y procesan a

través de la experimentación activa.

Cuadrante 4, estilo IV Personas que perciben a través de la experiencia concreta y procesan a través de

la experimentación activa.

Tabla 1. Descripción de cuadrantes y estilos de aprendizaje.

Estos estilos tienen las siguientes características:

Cuadrante I, estilo I: Imaginativos

Cuadrante 2, estilo II: Analíticos

Cuadrante 3, estilo III: Sentido común

Cuadrante 4, estilo IV: Dinámicos

Los cuatro estilos de aprendizaje tienen igual valor, cada uno tiene sus fortalezas y

debilidades. El hecho de que un estilo predomine sobre los otros tres, sólo significa que

bajo esa situación la persona se siente más cómoda y con mejor disposición para

aprender (Santos, 2000). Lo anterior se ejemplifica en la siguiente figura:

http://www.cca.org.mx/profesores/cursos/cep21-modular/modulo_2/descripcionestilos_4MAT.htm


16

Figura 1. Cuadrantes y estilos de aprendizaje descritos por McCarthy.

El modelo de 4MAT está conceptualizado como un ciclo natural del aprendizaje, a fin

de que las personas puedan aprender de manera óptima, es necesario que atraviesen los

cuatro cuadrantes con sus dos modos (izquierdo/derecho). Iniciando con el cuadrante 1

y siguiendo ocho pasos propuestos secuencialmente, resultando en la enseñanza de

cualquier contenido o proceso educativo.

McCarthy establece que lo primero es el significado personal que se le da al

aprendizaje, así como la motivación que esta implica; posteriormente es la adquisición

de nuevo conocimiento y conceptos, seguida por una aplicación práctica; finalmente

está la síntesis y la extensión. La siguiente figura muestra los ocho pasos que

comprende el ciclo 4MAT:

Figura 2. Ciclo de ocho pasos del sistema 4MAT. (Ramírez, 2009)

Como comenta McCarthy (1997): “Utilizando esta secuencia cualquier estilo de

aprendizaje tiene la oportunidad de brillar una parte del tiempo. Todos los alumnos

serán capaces de desarrollar sus habilidades naturales cuando estén trabajando con su

área fuerte y tendrán también oportunidad de desarrollar otras áreas al trabajar con


17

sus compañeros. Para que un alumno pueda aprender de manera exitosa, necesita

también experiencia en otros estilos de aprendizaje. Todas estas habilidades juntas

formarán un ciclo natural del aprendizaje”.

De igual manera McCarthy opina que habitualmente los colegios dan énfasis sólo a las

áreas de adquisición del conocimiento (cuadrante izquierdo, estilo II) y a las

aplicaciones generales (cuadrante izquierdo, estilo III).

Para poder dar una respuesta a esta necesidad, McCarthy crea una serie de lecciones que

ayudan a los profesores a planear sus clases. En términos generales, dichas lecciones

consisten en los siguientes pasos:

Cuadrante I: Crear e implementar una experiencia para luego presentar a los

alumnos para su análisis y experimentarla de forma personal.

Cuadrante II: Los estudiantes integran la experiencia y siguen analizándola en

forma más conceptual, dando paso a la apropiación y desarrollo de nuevos

conceptos.

Cuadrante III: Los estudiantes practican con lo que se les ha enseñado, para

luego hacer aplicaciones prácticas de forma personal.

Cuadrante IV: Los estudiantes sintetizan buscando algo relevante y original,

posteriormente buscan aplicar lo que han aprendido a circunstancias más

complejas.

McCarthy proporciona la guía de 8 pasos para la construcción general de los ciclos de

aprendizaje orientados hacia la ciencia (McCarthy, 1985):

1 Cuadrante 1

1.1 Paso 1. El hemisferio derecho del cuadrante se compromete a crear una experiencia

concreta relacionada al concepto. Introducir una experiencia con sentido para que

los estudiantes sean capaces de ver las conexiones con su propia experiencia.

1.2 Paso 2. El hemisferio izquierdo refleja aspectos de la experiencia en la calidad del

análisis. Ahora los estudiantes examinan la experiencia. El método es el debate que

es el método en el primer cuadrante pero el enfoque ha cambiado.

2 Cuadrante 2


18

2.1 Paso 3. El hemisferio derecho del cuadrante 2 intenta profundizar en la reflexión,

con el objetivo de ordenar y formalizar el concepto. Se debe buscar otro medio, otra

forma de ver algo que involucra los sentidos y al mismo tiempo ofrezca la

oportunidad de más reflexión. Debe de crear una actividad que impulse a reflexionar

sobre la experiencia y el análisis para cerrar el cuadrante 1 y ayude a formular una

profundización en la comprensión del concepto, que es el propósito del cuadrante 2.

2.2 Paso 4. El hemisferio izquierdo tiene a los estudiantes en el centro de la información

conceptual. Es en este paso que la formalidad del concepto organiza la experiencia

validada. Aquí es donde el estudiante dispondrá de la información relacionada con

el concepto a fin de comprenderlo en las maneras convencionales. No estamos

interesados en memorizar, la antítesis del pensamiento. Estamos subrayando que la

información está relacionada con el núcleo del concepto.

3 Cuadrante 3.

3.1 Paso 5. En el hemisferio izquierdo del cuadrante 3, el estudiante reacciona a lo

proporcionado en los pasos anteriores. Hacen hojas de trabajo, leen libros de texto,

etc. Estos materiales se utilizan para reforzar el concepto y las habilidades

enseñadas en el cuadrante 2.

3.2 Paso 6. Este corresponde al del pensamiento activo. Se trata de aprender haciendo y

su esencia es la solución de problemas.

4 Cuadrante 4.

4.1 Paso 7. Este es el paso donde a los estudiantes se les pide analizar lo que han

planeado como prueba de su aprendizaje. Aquí los estudiantes están obligados a

organizar y analizar lo que han aprendido de alguna manera personal. Este es el gran

final del hemisferio izquierdo en este viaje de concepto de unidad. Cuando este paso

cierra, deben tener un sentido acumulativo de la exploración a través de todos los

pasos anteriores.

4.2 Paso 8. El último paso de la unidad, el paso 8 es cuando los estudiantes comparten

lo que han aprendido con los demás. Se les alienta a asumir la responsabilidad de

hacer su propio sentido de lo que han aprendido para su aplicación en la vida. La

culminación de este paso es extender el sentido de haber aprendido el concepto para

su aplicación en la vida.


19

Las siguientes figuras sirven como referencia para la planeación de una secuencia

didáctica mediante el ciclo de aprendizaje de 8 pasos del sistema 4MAT descrito

previamente.

Figura 3. Ejemplo de planeación de secuencia didáctica: Métodos.

Figura 4. Ejemplo de planeación de secuencia didáctica: Actividades.

Utilizando estas sugerencias, se diseñara una propuesta de ciclo de aprendizaje en la

enseñanza de la Física a nivel universitario, la cuál será implementada en modalidad B-

Learning y que se mostrará en el siguiente capítulo.


20

2.4 Aprendizaje significativo

Según Moreira (2000), el aprendizaje significativo se caracteriza por la interacción entre

el nuevo conocimiento y el conocimiento previo. En ese proceso el conocimiento

adquiere significado para el aprendiz y el conocimiento previo queda más rico, más

diferenciado y más elaborado en relación con los significados ya presentes y sobre todo

más estables.

El ser humano tiene la disposición de aprender sólo aquello a lo que le encuentra

sentido o lógica. El ser humano tiende a rechazar aquello a lo que no le encuentra

sentido. El único auténtico aprendizaje es el aprendizaje significativo, el aprendizaje

con sentido. Cualquier otro aprendizaje será puramente mecánico, memorístico,

coyuntural: aprendizaje para aprobar un examen, para aprobar la materia, etc. El

aprendizaje significativo es un aprendizaje relacional. El sentido lo da la relación del

nuevo conocimiento respecto a conocimientos anteriores, con situaciones cotidianas,

con la propia experiencia, con situaciones reales, entre otras.

Se sabe también que el conocimiento previo es, de forma aislada, la variable que más

influye en el aprendizaje. En esta última instancia, solo se puede aprender a partir de lo

que ya es conocido.

Básicamente está referido a utilizar los conocimientos previos del alumno para construir

un nuevo aprendizaje. El maestro se convierte sólo en el mediador entre los

conocimientos y los alumnos, ya no es él el que simplemente los imparte, sino que los

alumnos participan en lo que aprenden, pero para lograr la participación del alumno se

deben crear estrategias que permitan que el alumno se halle dispuesto y motivado para

aprender. Gracias a la motivación que pueda alcanzar el maestro el alumno almacenará

el conocimiento impartido y lo hallará significativo, importante y relevante en su vida

diaria.

Otro aspecto que menciona en su artículo Moreira es que en el aprendizaje significativo

el aprendiz debe presentar una predisposición para aprender. Es decir, para aprender

significativamente, el alumno tiene que manifestar una disposición para relacionar a su

estructura cognitiva, no de forma arbitraria y no literal, los significados que capta de los

materiales educativos, potencialmente significativos y del curriculum (Gowin, 1981).


21

Los alumnos cuando tienen el gusto o afinidad por ciertas áreas del aprendizaje, este se

genera rápidamente y puede ser traducido en la universidad cuando se elige una carrera

que es del agrado de una persona, se tiene una comprensión mejor de los contenidos, las

materias que les gustan son por lo general en las que tienen buen promedio o incluso no

requieren mucha motivación para realizar sus estudios, de hecho los alumnos eligen una

carrera porque los conocimientos previos están bien cimentados; no así con las materias

que no les gustan, un ejemplo claro es en los chicos de administración no les gusta la

matemáticas, eligen materias menos abstractas, sin embargo cuando le encuentran

sentido tienen una mejor disposición de aprender.

También habla del aprendizaje significativo crítico y dice: “Una enseñanza basada en

respuestas transmitidas primero del profesor para el alumno en las aulas y, después, del

alumno para el profesor en las evaluaciones, no es crítica y tiende a generar aprendizaje

no crítico, en general mecánico. Por el contrario, una enseñanza centrada en la

interacción entre profesor y alumno enfatizando el intercambio de preguntas tiende a ser

crítica y suscitar el aprendizaje significativo crítico. Cuando se aprende a formular

preguntas – relevantes, apropiadas y sustantivas – se aprende a aprender y nadie nos

impedirá aprender lo que queramos” (Moreira, 2000)

¿Qué más podría hacer un profesor por sus alumnos que enseñarles a preguntar, si ésa

es la fuente del conocimiento humano?

Cuando un alumno formula una pregunta relevante, apropiada y sustantiva, está

utilizando su conocimiento previo de forma no arbitraria y no literal y eso es evidencia

de aprendizaje significativo. Cuando aprende a formular ese tipo de cuestiones

sistemáticamente, eso es la evidencia de aprendizaje significativo crítico; un aprendizaje

libertador, crítico, detector de idioteces, engaños, irrelevancias. Consideremos, por

ejemplo, la tan mencionada disponibilidad de información en Internet. En internet,

cualquiera puede poner la información que se le ocurra. Para utilizar esa enorme

disponibilidad de información es preciso estar unido de lo que Postman y Weingartner

(1971) llaman detector de basura (crap detector) y que es una consecuencia directa del

aprendizaje significativo crítico. Ese aprendizaje también permitirá detectar, por

ejemplo, las falsas verdades y dicotomías así como las causalidades ingenuas.


22

No se había escuchado el término de aprendizaje significativo crítico, sin embargo es

evidente que los jóvenes cuando integran los conocimientos previos con los nuevos

toman conciencia y también buscan una razón lógica o secuencia del conocimiento esto

hace pensar que el conocimiento previo fue significativo y que tuvo una comprensión

buena por lo que el estudiante puede hacer una discriminación de la nueva información

que se le proporciona. Sucede que a menudo los alumnos hacen crítica del maestro o de

los mismos libros; en mi experiencia los jóvenes que trabajan en la industria y que

conviven a diario con la aplicación de conocimientos, que nunca estudiaron de manera

formal; cuando se encuentran ante la exposición de dichos temas en la universidad su

comprensión resulta mucho más rápida y significativa pero también son estudiantes que

reflexionan y generan muchas preguntas al relacionar la realidad con lo expuesto en

clases y los libros, son alumnos muy selectivos de la información que usan.

De esta manera se puede interpretar el aprendizaje crítico, no como un sólo método de

cuestión sino que elige la secuencia la información y es capaz de buscar y seleccionar

dicha información.

2.5 Evaluación del rendimiento El rendimiento académico sin ser el único indicador de la calidad educativa, es uno de

los más importantes y su estudio ha sido separado, por lo menos desde un punto de vista

teórico, en factores cognoscitivos y motivacionales a la relación que entre ambos se

ejerce da como resultado una influencia directa en el aprendizaje del estudiante y su

rendimiento académico (Burga,2005).

Un aspecto muy importante de las pruebas de aprovechamiento o rendimiento, es que

los reactivos deben ser acordes al contenido temático de lo enseñado (Anastasi y

Urbina, 1997). Los ítems o preguntas de un test son seleccionados para ser

representativos del saber básico que se puede esperar de un alumno (Ingebo, 1997).

Garcia y Prieto (1996) sostienen que es muy importante construir una prueba para

evaluar el rendimiento, y esta defina adecuadamente los indicadores a partir de los

cuales se infiere el nivel de logro de las personas en aquella materia que se quiere

evaluar. Una prueba de rendimiento queda compuesta por indicadores que se conectan

con ítems o tareas significativas, asociadas al dominio a través de definiciones

semánticas (Burga 2005).


23

Aiken (1996), Prieto y Garcia (1996) y Thorndike (1989) coinciden en que uno de los

principales tipos de ítem y sus características, mediante los cuales se evalúa el

rendimiento académico, debe ser el siguiente:

Ensayo o preguntas abiertas: que se orientan a evaluar la capacidad del alumno para

organizar, relacionar y comunicar sus conocimientos. Tiene la ventaja de que no da

lugar a la adivinación, es necesario tener una matriz de calificación para éste tipo de

reactivos, por ejemplo una rúbrica de evaluación para especificar de forma clara y

demostrable que necesita una respuesta para ser considerada como adecuada.

En cuanto a su confección se debe:

Definir el ítem de forma clara.

Poner énfasis en preguntas que pidan solucionar problemas o

ejemplificar.

Utilizar una cantidad reducida de ítems que debe ser respondidos por

todos los estudiantes.

Incluir preguntas que varíen su dificultad.

La interpretación de los resultados de evaluación se facilita con el cálculo de la

ganancia conceptual (denotada por g en lo siguiente), para lo cual se consideran los

aciertos obtenidos en el instrumento de evaluación tanto previo a la implementación

(pre-test) como posterior a la misma (pos-test). También es conocida como ganancia

relativa de aprendizaje conceptual o factor de Hake, y fue propuesta por Richard R.

Hake en 1998.

La ganancia está definida por la ecuación 1:

………………………………….………(1)

Donde Si es el puntaje porcentual del pre-test y Sf es puntaje porcentual del pos-test.

Esta cantidad indica la ganancia promedio del aprendizaje conceptual y permite

comparar el grado de logro de la estrategia educativa en distintas poblaciones,

independientemente del estado inicial de conocimiento. Esta se genera dentro del

proceso de enseñanza y se considera muy útil para realizar la comparación entre

estudiantes que tomaron sus cursos usando diferentes métodos de enseñanza o de

distintas instituciones, o bien, de estudiantes de diferente nivel educativo.


24

Hake propone categorizar los resultados de la instrucción en las llamadas zonas de

ganancia (Hake, 1998):

1. Zona de ganancia baja. Valor de ganancia menor a 0.3 (g ≤ 0.3).

2. Zona de ganancia media. Valor de ganancia en el rango 0.3 ≤ g ≤ 0.7.

3. Zona de ganancia alta. Valor de ganancia mayor a 0.7 (g ≥ 0.7).

2.6 Antecedentes La Física y la Matemática han buscado introducir diversas técnicas y herramientas que

permitan una forma innovadora de su enseñanza, una de éstas herramientas es el estudio

de los estilos de aprendizaje en éstas ramas. Diversos estudios muestran resultados

favorables en la aplicación de diversos modelos de estilos de aprendizaje en la

enseñanza de las ciencias, mostrando que su introducción en la práctica cotidiana es una

actividad novedosa, pero sobre todo útil en el resultado final que se busca en la práctica

docente: El aprendizaje del conocimiento y asimilación del material por parte del

estudiante (Ramírez y Chávez, 2008).

Fundamentado en lo anterior de los diferentes modelos de estilos de aprendizaje se

tomó como modelo el sistema 4MAT (McCarthy, 1987), el cual está basado en los

estudios previos de Kolb y propuesto por la psicóloga estadounidense Berenice

MacCarthy, quién propone la clasificación de estilos de aprendizaje en 4 tipos, los

cuales determinan la manera en la cual el estudiante percibe la realidad y la interpreta;

sin embargo, para cada individuo, más que un estilo propio, lo que se tiene es una

combinación de los 4 en el cual se tiene una predominancia hacia uno en particular, así

el estudiante tiene cierta comodidad y mayor motivación hacia el aprendizaje por lo que

demuestra una mayor participación e interés en el tema presentado, aún así los otros

estilos están presentes.

Éste trabajo de investigación propuso incorporar en un modelo B-learning el sistema

4MAT como herramienta de enseñanza, con el objetivo de facilitar el aprendizaje de la

Física, este experimento se llevó a cabo en el módulo 1 correspondiente a la materia de

Resistencia de los Materiales, para estudiantes de ingeniería.

Son escasos los reportes de aplicar las teorías de estilos de aprendizaje en la enseñanza

de ciencias a nivel universitario (Larkin y Budny, 2003). Por otro lado, existen reportes


25

de la aplicación del Sistema 4MAT en la enseñanza de ciencias en nivel universitario en

la Escuela Superior de Cómputo del Instituto Politécnico Nacional de México (Ramírez,

2009).

En las investigaciones del tema se ha encontrado evidencia de estudios realizados de la

introducción del sistema 4MAT de estilos de aprendizaje en la enseñanza de ciencias y

las experiencias son las siguientes:

Los profesores del área de ciencias básicas, en particular los de Física, tienden a ser

“cerrados” en lo que se refiere a sus métodos de enseñanza, o al menos ese es el

estereotipo que se tiene de ellos tanto por estudiantes como por colegas profesores de

otras áreas. En general se pueden considerar a los profesores de Física (de cualquier

nivel), a partir del sistema 4MAT, como estilo 2, teóricos y guardianes de la verdad, que

se conducen como expertos, pero que al buscar la exactitud y la precisión no dejan

salida a los estudiantes que no logran los parámetros que exigen (Ramírez y Chavez,

2008).

Los profesores muestran una gran tendencia en sus clases correspondiente al tipo 2 de

los estilos de aprendizaje, lo que deja ver que la enseñanza tradicional sigue la tendencia

conductista puramente teórica, pero el modelo educativo actualmente en la mayoría de

las universidades propone la enseñanza basada en competencias que va de la mano con

el estilo 3.

En el trabajo de Remírez (2009), se menciona que: “Después de la aplicación de los

test para ubicar a los alumnos en su estilo de aprendizaje y provocar conciencia entre

los profesores se logra la sensibilización y se propusieron estrategias de aprendizaje

basadas en el ciclo 4MAT donde se reporta la siguiente conclusión:

El Sistema 4MAT se puede aplicar a la enseñanza de la física en el nivel universitario

al crear, desarrollar y aplicar estrategias de aprendizaje dirigidas a los cuatro estilos

de aprendizaje y los dos hemisferios cerebrales, dentro de un ciclo de aprendizaje.

Estás estrategias pueden ser evaluadas al cerrar el ciclo y calificar el aprendizaje

logrado por los estudiantes; por lo cual se obtuvo lo siguiente:

Al generar estrategias dirigidas específicamente a cada estilo de aprendizaje, se pudo

abarcar a la mayoría de los estudiantes, se desarrollaron sus competencias específicas

para el aprendizaje de la física. Con la discusión, los estudiantes que no suelen


26

expresar sus conceptos (correctos, errados, desviados, etc.), como los estudiantes Estilo

2, manifestaron estos conceptos, mientras que se tuvo una retroalimentación con el

grupo”.

De las investigaciones de aplicación de estilos de aprendizajes para la enseñanza de

ciencias se encontró la aplicación del Modelo de Estilos de Aprendizaje de Dunn, Dunn

y Price (1979). El instrumento de estilo de aprendizaje que se escogió para los

estudiantes fue la Encuesta de Ambiente Productivo Preferente (PEPS). Este

instrumento fue escogido porque es una comprensión natural y relativamente fácil de

examinar a los alumnos e interpretar los resultados (Larkin y Budny 2003).

Larkin utilizó adicionalmente dos estrategias de enseñanza – aprendizaje, la primera

fueron actividades escritas y la segunda chats en línea usando la plataforma

Blackboard. En el artículo que publicó Larkin y Budny (2003), se reporta la siguiente

conclusión:

“…El uso formal de cuestionarios de estilos de aprendizaje provee información que

beneficia tanto al estudiante como al maestro. Una nota importante fue que el

cuestionario fue factible y no fue crítico como los cuestionarios actuales. Las

estrategias específicas aplicadas al salón de clases fueron ilustradas en el artículo. La

conexión del autor con la adopción del enfoque en estilos de aprendizaje incrementa el

interés y la motivación para aprender. La necesidad de identificar el estilo de

aprendizaje individual e introducir un cuestionario formal nunca fue más importante

como en el presente. La instrucción individual de acuerdo al estilo de aprendizaje es

especialmente crítico en los estudiantes que toman clases de introducción a la física ya

que son muy diversos…”

Larkin no reporta los resultados de las encuestas, solo reporta la factibilidad y la

pertinencia de considerar los estilos de aprendizaje en estudiantes de Física, así como el

uso de plataforma educativa como medio para estar en contacto continuo con los

miembros de la clase.

Se encontró un reporte de investigación en la enseñanza de Física experimental usando

un ambiente virtual en el cual se introduce el modelo llamado C-VISions. El modelo

de enseñanza C-VISions es un modelo con interconexión en ambiente virtual en el cual

los estudiantes tienen experiencias en casa con simuladores interactivos relacionados


27

con la enseñanza de Física. La investigación realizada puso de relieve la dificultad

continua y generalizada de los estudiantes en el aprendizaje de las ciencias y en

particular, con el aprendizaje de la mecánica newtoniana. Se cree que la enseñanza que

se inicia y se mantiene por completo en el nivel conceptual está destinada a ser débil e

incompleta, porque este concepto no se basa en la percepción. Por ello, se incorpora la

experiencia de Kolb del ciclo de aprendizaje como un marco para el diseño del ambiente

de aprendizaje C-VISions. Este marco proporciona un enfoque holístico e integrador

para el diseño de aprendizaje que abarca tanto la captura activa y reflexiva como la

comprensión de los aspectos del proceso de aprendizaje. Se presentan algunos

resultados positivos que indican los efectos cuantitativos y cualitativos. El modelo C-

VISions es incompleto en su forma actual. La segunda parte del proyecto de

investigación implica el desarrollo de múltiples agentes incorporados para proporcionar

el apoyo que necesitan los estudiantes (Chees y Liu, 2004).

El sistema 4MAT ha sido utilizado en ámbitos de enseñanza de ciencias médicas como

lo reporta la Facultad de Odontologia en la Universidad de Los Andes, Mérida,

Venezuela. El material educativo computarizado se elaboró según la metodología de

Galvis (1992) que comprende: el diagnóstico de la necesidad instruccional, el diseño, el

desarrollo y la validación del material educativo computarizado. Se concluyó que dada

la complejidad del sistema estomatognático es importante el diseño de un material

educativo computarizado fundamentado en el modelo pedagógico del Sistema 4MAT, a

partir de una necesidad instruccional y siguiendo la metodología de Galvis. Esto hace

posible el desarrollo de un material educativo computarizado que orienta dentro de un

ciclo natural de aprendizaje a través de cuatro módulos. De este modo, se pretende

promover un aprendizaje significativo, ofrecer información sobre el sistema educativo

establecido por los expertos mediante un aprendizaje por descubrimiento, realizar

actividades prácticas simuladas e incentivar la solución de casos clínicos reales de

pacientes (Pabón 2007). Dada la versatilidad y múltiples posibilidades que ofrecen los

Materiales Educativos Computarizados (MECs) en ciencias médicas tales como

Odontología, se pueden desarrollar ambientes multimedia desde o con el apoyo de la

computadora, fundamentados en modelos instruccionales (Galvis, 1992) y adaptados a

lo que se desea aprender según las características de los estudiantes (McCarthy, 2000;

McCarthy y McCarthy, 2003).


28

De esta manera, los alumnos de Odontología pueden integrarse activamente a

situaciones de aprendizaje basadas en casos clínicos reales, a través de ambientes

gráficos de computadora, animaciones, simulaciones y videos (Van Sin Jan et al., 2003).

Se puede ver de los antecedentes expuestos anteriormente que el presente trabajo es una

portación innovadora en el proceso de enseñanza-aprendizaje mediante el sistema

4MAT integrándolo directamente a ambientes mixtos de aprendizaje.

29

Capítulo 3

Metodología

3.1 Metodología La Universidad del SABES tiene 12 planteles distribuidos en el Estado de Guanajuato,

este trabajo de investigación se llevó a cabo en el Plantel Pénjamo en el cual el número

de alumnos inscritos en la carrera de ingeniería Industrial es de aproximadamente 40

alumnos distribuidos en todos los niveles, el grupo de investigación corresponde al

grupo que cursó quinto cuatrimestre en modalidad mixta con sesiones sabatinas,

compuesto por 8 alumnos que oscilan entre los 20 y 25 años de edad, el cuatrimestre

corresponde al periodo de Enero-Abril del 2011. (Ver figura 1).

Fig. 1 Curso Resistencia de los materiales en modalidad B-Learning

En la siguiente sección que corresponde a la metodología se realizó el desarrollo de la

investigación para cumplir el primer objetivo, se llevó a cabo del diseño instruccional


30

basado el ciclo 4 MAT, para lo cual se hizo la planeación del curso conforme al

contenido del modulo.

El módulo 1 del curso de Resistencia de los Materiales contiene los conceptos básicos

de esfuerzo en barras prismáticas que soportan cargas y sufren una deformación

longuitudinal. (Ver tabla 1).

Módulo 1

Fundamentos

1.1. Carga, esfuerzo, deformación longitudinal.

1.2. Fuerzas axiales y normales

1.3. Representaciones esquemáticas de cargas.

1.4 Esfuerzo de tensión y esfuerzo de compresión

1.5 Ley de Hooke

Tabla. 2 Contenido del módulo 1 de la materia Resistencia de los materiales

3.2 Los criterios de Evaluación del módulo son los siguientes: a) La evaluación final será dada a conocer según los calendarios de la dirección

Universidad del SABES.

b) La retroalimentación de los exámenes y actividades serán entregados a más

tardar una semana después de su aplicación y/o entrega.

c) Para los exámenes y tareas sólo se admiten los formatos que se acuerden en

la plataforma educativa.

d) Las tareas deberán entregarse nominadas e incluyendo la hoja de ejercicios,

todas con nombre, fecha y consecutivo, tener una etiqueta idéntica y los

datos personales pertinentes.

e) La evaluación final se compone de la siguiente forma:

Módulo 1..................................25%

Módulo 2..................................25%

Módulo 3..................................25%

Módulo 4……………………..25 %

Capítulo 3 Metodología

31

McCarthy y McCarthy dicen que el movimiento en el ciclo representa el proceso mismo

del aprendizaje, para el diseño del las clases 4 MAT se realizaron las planeaciones

didácticas correspondientes a las 4 semanas de duración del modulo 1 (4 semanas en

plataforma y asesoría de hora y media en día sábado) con la secuencia del ciclo

considerando las actividades que se proponen en cada cuadrante (Ver Figura 2), y la

sesión de bienvenida donde se aplicaron los test de la investigación.

Fig. 2 Actividades del ciclo 4 MAT

3.3 Planeaciones didácticas del módulo 1 “Fundamentos de la

materia Resistencia de los materiales” En la primera sesión de acuerdo a la planeación (ver anexo 1) se informó a los alumnos

que se llevaría a cabo una investigación, se explicó la finalidad y se procedió a

aplicarles el test de estilos de aprendizaje para conocer la distribución de cada estilo de

aprendizaje dentro del grupo (Ver Anexo 6). También ayudó a identificar el

comportamiento de los alumnos durante la clase 4 MAT.

Durante la misma sesión se aplicó el pre-test (ver anexo 7) que se diseñó en función

del contenido del módulo para identificar conceptos previos y como herramienta para

medir la ganancia conceptual cuantitativamente.

Para el diseño del test (pre y pos) se consideró las recomendaciones de Burga (2005)

citado en el capítulo 2 donde menciona las características que debe tener los ítem de

preguntas abiertas.


32

Las planeaciones de las siguientes 4 sesiones (ver anexo 2, 3, 4 y 5) se diseñaron de

acuerdo al ciclo de aprendizaje 4 MAT en 8 paso, incluyendo actividades con

herramientas de la web 2.0 en plataforma virtual Moodle, cubriendo así el modelo B-

Learning donde los estudiantes toman clase presencial una vez a la semana (sábado) en

sesión de 90 min y en el transcurso de la semana ingresan a la plataforma virtual todo el

tiempo que requieran.

3.4 Diseño de clases 4 MAT. CUADRANTE I: Se abre del proceso de aprendizaje en éste cuadrante con los

parámetros de experiencia concreta y observación reflexiva; Actividades recomendadas

son escuchando, hablando, interactuando, reflexionando. (Listening, speaking,

interacting, brainstorming)

Paso uno:

Cuadrante Uno: Alumnos con hemisferio derecho más cómodo

Inmersión en una experiencia

Papel del Profesor: Motivador

Método: Discusión

Pregunta para ser respondida: ¿Por qué?

"Ayuda a establecer una razón”.

Para éste paso se propuso como actividad una mesa redonda donde los alumnos

comparten experiencias en su entorno de esfuerzo, cargas, deformación. El

profesor realiza preguntas para activar el conocimiento y la imaginación

¿Cómo se imaginan y cómo explicarían una deformación longitudinal? ¿por

qué un esfuerzo puede causar una deformación en materiales como una barra

de acero y no lo vemos a simple vista?(Ver anexo 2)

Paso dos:

Cuadrante Uno. Alumnos con hemisferio izquierdo más cómodo

Reflexionando sobre la experiencia


33

Papel del Profesor: Testigo

Método: Discusión

Pregunta para ser respondida: ¿Por qué?

“Ayuda a clarificar razones”

Para éste paso se propuso un foro en la plataforma (ver figura 3) para que los

alumnos hagan una reflexión y la compartan sobre la experiencia que han

tenido al estar en contacto con cargas, hagan reflexión si en su entorno laboral

están en contacto con algún tipo de dispositivo de carga como por ejemplo una

grúa. En sesión contestar la pregunta para reflexión ¿Han pensado en el diseño

de una grúa tanto en material como en las dimensiones de sus componentes

para soportar determinadas cargas, o algún otro dispositivo de carga en su

entorno laboral? (Ver anexo 2)

Fig. 3 Foro para compartir experiencias en su entorno

CUADRANTE II: En el cuadrante dos los estudiantes se mueven de la experiencia a la

conceptualización abstracta y procesan a través reflexión. Las actividades recomendadas

son observando, analizando, clasificando, teorizando. (observing, analyzing, classifying,

teorizing)


34

Paso Tres:

Cuadrante Dos. Alumnos con hemisferio derecho más cómodo.

Integrando observaciones dentro de los conceptos

Papel del Profesor: Maestro

Método: Informacional

Pregunta para ser respondida: ¿Qué?

"Enseñarles”.

Se propuso que los alumnos preparen un cuestionario resuelto del tema

“Fundamentos de resistencia de los materiales” para interactuar en clase, pueden

consultar el capítulo 1. Tensión, compresión y cortante del libro M. Gere; Mecánica

de los materiales el cual se proporciona escaneado como documento digital. En los

recursos de la plataforma complementa la lectura con artículos en internet

referentes al tema. (Ver anexo 3)

Paso Cuatro:

Cuadrante Dos. Alumnos con hemisferio izquierdo más cómodo.

Clasificando los conceptos

Papel del Profesor: Maestro

Método: Informacional

Pregunta para ser respondida: ¿Qué?

"Enseñarles”.

Se propuso para este paso abrir un wiki (ver figura 4) en la plataforma donde

los alumnos construyan el marco teórico del tema “Fundamentos de resistencia

de los materiales” (Ver anexo 3).


35

Fig. 4 Wiki en plataforma para construir marco teórico del tema

CUADRANTE III: En este cuadrante los estudiantes pasan de los parámetros

abstractos, perciben a través de la conceptualización abstracta y procesan a través de la

experimentación activa. Las actividades recomendadas son experimentando,

manipulando, improvisando, ajustando. (experimenting, manipulating, improving,

tinkerin)

Paso Cinco:

Cuadrante Tres. Alumnos con hemisferio izquierdo más cómodo.

Trabajando sobre los conceptos definidos (Refuerzo y manipulación)

Papel del Profesor: Entrenador

Método: Facilitación

Pregunta para ser respondida: ¿Cómo trabaja?

"Déjalos tratar”.

Se propone para este paso explicar y realizar ejercicios de aplicación del tema

(ver figura 5), durante la clase se induce la reflexión de conceptos para que

comprendan la solución de ejercicios, de igual manera durante la clase no se

utilizan formularios (Ver anexo 4).


36

Fig. 5 Actividades en plataforma

Paso Seis:

Cuadrante Tres. Alumnos con hemisferio derecho más cómodo.

Añadiendo algo por si mismos

Papel del Profesor: Entrenador

Método: Facilitación

Pregunta para ser respondida: ¿Cómo trabaja?

"Déjalos tratar”.

Se propone la realización de ejercicios de aplicación como tarea de casa y clase

donde un compañero pasa al pizarrón y todos los compañeros participan en la

solución explicándose la metodología. (Ver anexo 4)

CUADRANTE IV: Los estudiantes ahora se mueven de la percepción a la reflexión,

conceptualizando y adaptando la manera en que el cerebro funciona, de acuerdo al lugar

que le corresponde en el ciclo. Las actividades recomendadas son; modificando,

adaptando, arriesgando, creando. (Modifying, Adapting, Risking, Creating)

Paso Siete:

Cuadrante Cuatro. Alumnos con hemisferio izquierdo más cómodo.


37

Evaluando y sintetizando para usar o aplicar.

Papel del Profesor: Evaluador/Remediador.

Método: Autodescubrimiento

Pregunta para ser respondida: Si todo esto encaja, ¿Qué significa?

"Que se enseñen a sí mismos y a los demás”.

Para este paso se propone hacer equipos y que presenten un experimento

relacionado con el tema, y lo expliquen a los demás compañeros. También lo

pueden presentar en video y colocar el enlace en foro para compartirlo con los

compañeros, para ésta actividad los alumnos pueden ver un ejemplo en el blog:

http://claussspace.blogspot.com . Deben considerar en el experimento la densidad

del material de la barra que soporta la carga (Ver anexo 5)

Paso Ocho:

Cuadrante Cuatro. Alumnos con hemisferio izquierdo más cómodo.

Haciéndolo por ellos mismos y mostrar lo que hacen a otros.

Papel del Profesor: Evaluador/Remediador.

Método: Autodescubrimiento

Pregunta para ser respondida: ¿Cómo puedo aplicar esto? ¿En qué se puede convertir

esto?

"Que se enseñen a sí mismos

Para ése paso se propone que realicen una exposición en power point que

contenga imágenes (pueden ser fotografías que ellos tomen o bien imágenes que

obtengan de la web) donde se haga evidente la aplicación en la industria del

esfuerzo en barras prismáticas con una carga determinada y consideren el

material del cual está formada la estructura.(Ver anexo 5)

En la última parte del desarrollo de la investigación, se procedió a la aplicación del

examen del modulo, actividad contenida en la planeación de la última sesión (ver anexo

5) el cual consistió en el mismo test (ver anexo 7) usado como herramienta para medir

http://claussspace.blogspot.com/


38

la ganancia conceptual una vez concluido el modulo; el post-test contiene además

ejercicios de aplicación del tema, se considera que al tener claros los conceptos los

alumnos son capaces de dar solución a las aplicaciones. (Ver anexo 8).

39

Capítulo 4

Análisis de Resultados

El segundo objetivo de éste trabajo es analizar los resultados de la aplicación del diseño

instruccional (clases 4 MAT en modalidad B-Learning), los resultados se presentan en

el siguiente orden; primero se presenta la distribución de estilos de aprendizaje que

tienen los estudiantes según el test de estilos de aprendizaje aplicado (ver anexo 6),

posteriormente se presenta el análisis en términos cuantitativos de ganancia conceptual

mediante la ecuación de Hake (1998), para finalizar el análisis, se presentan los

resultados del aprendizaje significativo según Moreira (2000) en términos cualitativos.

4.1Distribución de estilos de aprendizaje en el grupo de

investigación Al aplicar el test de estilos de aprendizaje (ver anexo 6) a los alumnos que cursaron la

Materia de Resistencia de los Materiales en el periodo de Enero- Abril del 2011 se

obtuvieron los siguientes resultados:

El 62.5% del grupo pertenece al estilo de aprendizaje tipo III que corresponde a los

alumnos que Kolb llama CONVERGENTES, este tipo de personas aprenden de la

experiencia abstracta y procesan con la experiencia activa, ellos necesitan probar las

cosas por sí mismos, son pensadores y hacedores, los ingenieros son de este estilo de

aprendizaje, son personas que comienza con una idea y la conducen hacia la

experimentación (McCarthy, 1987). Durante éste análisis al conocer la distribución

resultó interesante saber que estos estudiantes son aptos para la carrera de ingeniería la

cual cursan (Ver figura 6).

El 37.5 % del grupo pertenece al estilo de aprendizaje tipo II correspondiente a los

estudiantes que Kolb llama ASIMILADORES, este tipo de personas son pensadores y

observadores los investigadores y diseñadores son de este estilo de aprendizaje, son


40

personas que comienzan una idea reflexionan acerca de ella y posteriormente la ven a

través de diferentes formas (McCarthy, 1987), ver Figura 6.

Fig. 6 Distribución de estilos de aprendizaje de los alumnos que cursaron la materia de

Resistencia de los Materiales en el cuatrimestre Enero-Abril

Otro resultado que se obtuvo con el test de estilos de aprendizaje fue que el 12.5 % de

los estudiantes pertenece a la comodidad cerebral en el lóbulo derecho, sus

características radican en que operan de manera no estructurada, comprende imágenes,

busca patrones, crea metáforas, es simultáneo, busca sintetizar y consolidar información

y el 87.5 % en el lóbulo izquierdo Opera mejor por medio de la estructura y la

secuencia. Prefiere el lenguaje, es secuencial, examina los elementos, tiene sentido del

número, trabaja para analizar información. (Ver figura 7).

0.0%

10.0%

20.0%

30.0%

40.0%

50.0%

60.0%

70.0%

Tipo I Tipo II Tipo III Tipo IV

Gráfica de distribución de alumnos en estilos de aprendizaje

Alumnos

Capítulo 4 Análisis de Resultados

41

Figura 7. Representación de la comodidad cerebral.

Al observar ésta distribución es también interesante resaltar que el porcentaje más alto

de estudiante corresponde a la comodidad cerebral izquierda, por lo que son bastante

aptos para el tipo de materias básicas de la carrera de ingeniería.

4.2 Análisis de la Ganancia conceptual En lo concerniente a la herramienta que se utilizó para la medición de la ganancia

conceptual; pre-test y pos-test (ver anexo 7 y 8) se investigó la existencia de algún

cuestionario para evaluar conceptos del tema sin embargo no se encontró evidencia de

instrumentos de evaluación relacionados con la materia de Resistencia de los Materiales

por lo que se realizó el diseño un cuestionario con 10 preguntas abiertas relacionadas

directamente con los conceptos que los estudiantes deberían tener al finalizar el módulo,

considerando, como se menciona en el capítulo 2 en el tema de Evaluación del

rendimiento que uno de los principales tipos de ítem que tiene ventajas son las

preguntas abiertas donde se evalúa la capacidad del alumno para organizar, relacionar y

comunicar sus conocimientos.

Se utilizó la ecuación de Hake para el análisis de la ganancia conceptual obtenida

durante las clases 4 MAT en un entorno B-Learnig.

El test utilizado fue analizado en su efectividad para validarlo como herramienta de

evaluación (medición).


42

4.3 Análisis de la efectividad del test de evaluación (Pre-test y

post-test) La efectividad del ítem se analizará cualitativamente bajo tres condiciones: la primera,

es el índice de dificultad del ítem mediante el índice de dificultad: la segunda, su poder

de discriminación mediante el porcentaje de distribución y el modelo; y la tercera las

pendientes de sus curvas el cual no se presenta ya que el tipo de ítem elegido no es apto

para determinar una curva. Según Doran el grado de dificultad se puede obtener como

(Doran, 1980):

……………………………(2)

Donde P representa el índice de dificultad, N1 el número de respuestas correctas y N es

el número total de estudiantes que realizaron la prueba. Un ítem se considera muy fácil

cuando su índice de dificultad es de 0.85 a 1.00, moderadamente fácil de 0.60 a 0.85,

moderadamente difícil de 0.35 a 0.60 y muy difícil de 0.00 a 0.35 (Sandoval y Mora,

2009).

Por otro lado, empleando las ideas de Lei Bao podemos definir el porcentaje de

distribución de las respuestas mediante la siguiente expresión:

PD = No. de respuestas/ No. de población………………..(3)

Y utilizar las siguientes categorías:

Un modelo: La mayor parte de las respuestas se concentran en una opción.

Dos modelos: La mayor parte de las respuestas se concentran en dos opciones.

Ningún modelo: Las respuestas están eventualmente distribuidas en tres o más

respuestas

Índice de dificultad y porcentaje de distribución de las respuestas

Los resultados de efectividad y distribución de acuerdo al post-test se presentan a

continuación:

Ítem 1: ¿Qué estudia la mecánica de los materiales?

Presenta un índice de dificultad del 0.75 y su distribución es de un sólo modelo donde

se concentra en la respuesta correcta con un 75 %. (Ver figura 8).


43

Fig. 8 Porcentaje de distribución del ítem 1

Ítem 2: ¿Cuál es tu concepción de una barra prismática?

Presenta un índice de dificultad del 0.62 y su distribución es de un solo modelo donde

se concentra en la respuesta correcta con un 62 % (Ver figura 9).


0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

100%

Respuesta Correcta

Respuesta Incorrecta

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

100%

Respuesta Correcta

Respuesta incorrecta


44

Ítem 3: ¿A qué se refiere una sección transversal?

Presenta un índice de dificultad del 0.75 y su distribución es de un sólo modelo donde



Ítem 4: Menciona el concepto que tienes de masa.



0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

100%

Respuesta Correcta


0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

100%

Respuesta Correcta



45


Ítem 5: Menciona el concepto que tienes de peso.




Ítem 6: Menciona el concepto que tienes de fuerza y de carga.

Presenta un índice de dificultad del 0.50 y su distribución es de dos modelos donde las

respuestas se concentran en las dos opciones 50 % y 50 %. (Ver figura 13).


0.0%

10.0%

20.0%

30.0%

40.0%

50.0%

60.0%

70.0%

80.0%

100%

Respuesta Correcta


0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

45%

50%

100%

Respuesta A (Correcta)

Respuesta B (Incorrecta)


46

Ítem 7: ¿Qué entiende por esfuerzo?




Ítem 8: Describe que es un esfuerzo de tensión y un esfuerzo de compresión.



Fig.15 Porcentaje de distribución del ítem 8

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

100%

Respuesta Correcta


0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

100%

Respuesta Correcta



47

Ítem 9: ¿Cómo explicarías una deformación unitaria?

Presenta un índice de dificultad del 0.50 y su distribución es de dos modelos donde las

respuestas se concentran en las dos opciones 50 % y 50 %. (Ver figura 16).


Ítem 10: Menciona la ley de Hooke.



0%

10%

20%

30%

40%

50%

100%

Respuesta A (Correcta)

Respuesta B (Incorrecta)

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

100%

Respuesta Correcta



48


4.4 Medición de la ganancia conceptual Como se mencionó en el capítulo 2 en el tema Ganancia conceptual la interpretación de

los resultados de evaluación se facilita con el cálculo de la ganancia, también es

conocida como ganancia relativa de aprendizaje conceptual o factor de Hake. ( Hake en

1998)

La ganancia está definida por

…………………….(4)

Se procedió a la evaluación de las preguntas del test de donde se obtuvieron los

puntajes porcentuales del pre-test y post-test para la aplicación a la ecuación de Hake,

para su interpretación se tomo la categorización de los resultados en las llamadas zonas

de ganancia. (Hake, 1998):

1. Zona de ganancia baja. Valor de ganancia menor a 0.3 (g ≤ 0.3).

2. Zona de ganancia media. Valor de ganancia en el rango 0.3 ≤ g ≤ 0.7.

3. Zona de ganancia alta. Valor de ganancia mayor a 0.7 (g ≥ 0.7).

Los resultados obtenidos por alumno en términos de ganancia conceptual se presentan a

continuación:

Alumno 1) Claudia obtuvo una ganancia del 0.9 por lo que se interpreta como una

ganancia alta ya que éste valor se encuentra en una zona de ganancia alta. (Ver figura

18)

Alumno 2) Héctor obtuvo una ganancia del 0.68 y se interpreta como una ganancia

media ya que éste valor se encuentra en una zona de ganancia media. (Ver figura 18)

Alumno 3) Jorge obtuvo una ganancia del 0.54 y se interpreta como una ganancia


Alumno 4) Néstor obtuvo una ganancia del 0.34 y se interpreta como una ganancia baja

ya que éste valor se encuentra en una zona de ganancia baja. (Ver figura 18)


49

Alumno 5) Carlos obtuvo una ganancia del 0.55 y se interpreta como una ganancia


Alumno 6) Martín obtuvo una ganancia del 0.85 y se interpreta como una ganancia alta

ya que éste valor se encuentra en una zona de ganancia alta. (Ver figura 18)

Alumno 7) Mónica obtuvo una ganancia del 0.68 y se interpreta como una ganancia


Alumno 8) Juan Luis obtuvo una ganancia del 0.40 y se interpreta como una ganancia


El promedio general de ganancia conceptual en términos de índice de la ganancia

relativa del aprendizaje conceptual es de 0.61 lo cual se interpreta como una ganancia

media. (Ver figura 18)

Fig. 18 índices de la ganancia conceptual por alumno

4.5 Análisis del aprendizaje significativo Para realizar el análisis del aprendizaje significativo se consideró el concepto según

Moreira (2000) que se mencionó en el capítulo 2, sección 2.4 en donde se menciona que

el aprendizaje significativo se caracteriza por la interacción entre el nuevo conocimiento

y el conocimiento previo. En ese proceso el conocimiento adquiere significado para el

aprendiz y el conocimiento previo queda más rico, más diferenciado y más elaborado en

relación con los significados ya presentes y sobre todo más estables.

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Ganancia relativa del aprendizaje conceptual

alumno 1

alumno 2

alumno 3

alumno 4

alumno 5

alumno 6

alumno 7

alumno 8

promedio


50

Haciendo dicha consideración se presenta el análisis cualitativo de la ganancia

conceptual en términos de aprendizaje significativo comparando los conocimientos

previos y el nuevo conocimiento.

Del las preguntas que contiene el test que se utilizó como herramienta de medición se

obtuvieron los siguientes resultados, considerando las respuestas tomadas del test que se

presenta con las respuestas correctas. (Ver anexo 8)

Pregunta 1: ¿Qué estudia la mecánica de los materiales?

El cambio conceptual que se presentó en éste ítem es interesante ya que los alumnos

cursaron una materia que precede a Resistencia de los Materiales que se llama Ciencia

de los Materiales, en las respuestas en general en el pre-test los alumnos contestaron

basados en la composición de los materiales como referencia del contenido de la

materia de Ciencia de los Materiales teniendo respuestas en el pre-test tales como:

“Estudia la composición de los materiales y las fuerzas que pueden soportar”

“Estudia los cambios en los materiales, su resistencia”

“Ciencia que estudia las propiedades físicas de los materiales “

La respuesta al mismo ítem pero ahora del post-test después de cursar el módulo 1 bajo

la técnica de clases 4 MAT fue la siguiente:

“También se llama Mecánica de los materiales y estudia los cuerpos deformables”

“Rama de la física que estudia la deformación de los cuerpos”

“Estudia las deformaciones o cambios físicos en los materiales sólidos al aplicar una

fuerza”

Al comparar éstas respuestas con el test de las preguntas resueltas (ver anexo 8)

observamos que los alumnos tienen como conocimiento previo que se estudian los

materiales pero al interactuar en clase tienen la idea clara de que se está estudiando las

deformaciones de los cuerpos sólidos (materiales). En los resultados podemos observar

que en las respuestas de los alumnos mencionan la deformación como parte del

concepto haciéndolo más diferenciado.

Pregunta 2: ¿Cuál es tu concepción de una barra prismática?


51

Para éste ítem algunas respuestas del pre-test fueron:

“Es como un monten para construcción y que puede resistir cierta cantidad de peso.”

“Sirve como para clasificar los materiales y su importancia”

“Es aquella donde se muestran los resultados de los materiales”

En éste ítem los alumnos no muestran conceptos previos claros durante el pre-test, pero

la concepción de lo que es una barra prismática toma sentido y en general diferencian el

concepto haciendo referencia a que es un miembro estructural, algunas de las

respuestas en el post-test que los alumnos contestaron correctamente son las siguientes:

“Es una estructura en forma de cilindro”

“Es un elemento estructural donde podemos estudiar los esfuerzos de tensión y

compresión”

“Es una estructura recta con sección transversal”

Como menciona Moreira (2000) en el capítulo 2 sección 2.4 el sentido lo da la relación

del nuevo conocimiento con: conocimientos anteriores, con situaciones cotidianas, con

la propia experiencia, con situaciones reales, etc. El único auténtico aprendizaje es el

aprendizaje significativo, el aprendizaje con sentido.

Es conveniente recordar que hubo actividades realizadas durante las clases 4 MAT

donde los alumnos participan en foros expresando las experiencias que han tenido en

su entorno (ver figura 19), realizaron manipulación de estructuras durante la

presentación de sus experimentos; durante la sesión o bien se presentaron en video (ver

figura 20) y compartiendo el enlace en foro del tema, también realizaron diapositivas

para explicar el tema con fotografías de su autoría o seleccionadas de la web (Ver

figura 21) como se expuso en el capítulo 3 en la presentación de la metodología. Estas

actividades dejan ver cómo los alumnos usan la web para interactuar con el entorno

adquiriendo experiencia de situaciones reales contribuyendo al aprendizaje con sentido.


52

Fig. 19 Foro. Experiencias en su entorno

Pregunta 3: ¿A qué se refiere una sección transversal?

Para éste ítem los conceptos previos que tienen en general son con referencia a un corte,

los estudiantes entienden que se hace un corte en un material, algunas respuestas del

pre-test son las siguientes:

“Se refiere a una parte del material contrario al transversal”

“Es un corte en una pieza de trabajo”

“Es un punto donde se atraviesa todo el material”

En general éste ítem se considera como moderadamente fácil y la mayoría de los

estudiantes hacen una buena diferenciación al referirse que es un corte perpendicular al

eje de la barra o estructura que estamos estudiando, las respuestas que contestaron en el

post-test son las siguientes:

“Es cuando los esfuerzos internos quedan expuestos, se hace un corte perpendicular al

eje de la barra”

“Cuando los esfuerzos internos de la barra están expuestos y hacemos un corte, esta

sección se toma perpendicular al eje de la barra.”


53

“Es cuando al realizar un corte perpendicular al eje de un objeto podemos ver sus

caras”

Los alumnos han participado en plataforma en un wiki como se mencionó en la

metodología en la construcción de marco teórico lo que permitió al alumno ser puntual

en sus conceptos.

En los ítems 4 y 5 los alumnos muestran conceptos previos no definidos correctamente

durante las respuestas del pre-test, éstas mismas preguntas se abordaron durante la

sesión y los alumnos tienen idea pero no lo recuerdan claramente, al concluir el curso

del modulo 1 y los alumnos presentaron claridad en la definición del concepto de masa

pero en el concepto de peso a manera de definición escrita tuvieron dificultad incluso

éste ítem fue considerado como difícil pero al efectuar ejercicios ellos fueron capaces

solucionar con datos donde se requiere la diferenciación de masa y peso como se

muestra en el ejercicio 2 del post-test que se presenta a continuación (ver también

anexo 8). Un 75 % de los alumnos dio solución correcta a éste ejercicio.

“Una varilla de acero que tiene una sección constante de 300 mm2 y una longitud

constante de 150 m se suspende verticalmente de uno de sus extremos y soporta una

carga de 20 kN que pende de su extremo inferior. Si la densidad del acero es 7850 kg/m

3 y E= 200x103 M N/m2. Determinar el alargamiento de la varilla. Considerar el peso

de la varilla.”

Pregunta 4: Menciona el concepto que tienes de masa.

Algunas respuestas del pre-test para éste ítem son las siguientes:

“Es la capacidad de un cuerpo de ocupar un lugar en el espacio”

“Es el volumen de un cuerpo”

“Es todo el volumen de un cuerpo”

Se observó que ahora el alumno identifica la cantidad de materia como concepto de

masa, sin embargo éste ítem fue considerado como moderadamente fácil pero algunas

de las respuestas de post-test son las siguientes:

“Es la cantidad de materia contenida en un objeto”


54

“Es la cantidad de materia”

“Es la cantidad de materia de cada objeto”

Pregunta 5. Menciona el concepto que tienes de peso.

Algunas de las respuestas del pre-test son las siguientes:

“Es el peso específico de un cuerpo rígido independiente de su tamaño”

“Es la cantidad de masa dada en un objeto”

“Es la cantidad que tiene un material determinado”

Éste ítem se consideró como difícil, de las respuestas obtenidas correctamente el

alumno definió como:

“la masa por la gravedad”

Sin embargo durante los ejercicios y en la interacción con los estudiantes durante la

sesión los alumnos coinciden en que al presentar una carga en kilogramos es necesario

multiplicarla por la gravedad ya que identifican que las unidades de la fuerza son en

Newton, (unidades en el sistema internacional).

Pregunta 6. Menciona el concepto que tienes de fuerza

Para éste ítem las respuestas en el pre-test indican que los alumnos tiene conceptos

previos que relacionan con materias que han cursado como física 1 y tratan de

trasladarlo al entorno de lo que conciben como resistencia de materiales antes del curso,

algunas de éstas son:

“Es el peso que puede soportar un objeto”

“Se aplica para determinar el esfuerzo que realiza un material”

“Se le aplica a un objeto para lograr su rompimiento o deformación”

En las respuestas del post-test los alumnos lo relacionan de manera más clara con el

tema de esfuerzo y la deformación en los cuerpos rígidos. Algunas de las respuestas

son las siguientes:

“Es la acción que modifica a un cuerpo cuando ésta se aplica”


55

“Es la magnitud con dirección y sentido capaz de provocar una deformación en un

cuerpo rígido.”

“Es toda acción que se ejerce a un objeto ya sea fijo o en movimiento y lo puede

modificar”

Pregunta 7: ¿Qué entiende por esfuerzo?

En las respuestas del pre-test los alumnos tienen los siguientes conceptos previos:

“Es la capacidad de una persona para realizar una acción”

“Es la reacción de un cuerpo al aplicarle una fuerza”

En las respuestas del post-test los alumnos definen esfuerzo como lo aplican al

solucionar los ejercicios propuestos en el post-test. (Ver anexo 8)

“Es la presión que se ejerce en un material para saber su resistencia”

“Es la fuerza aplicada en una barra prismática sobre unidad de área”

“Es la fuerza que se aplica a un cuerpo por una unidad de área”

Pregunta 8: Describe qué es un esfuerzo de tensión y un esfuerzo de compresión.

En el pre-test los alumnos no contestaron éste ítem y de las respuestas que dieron

fueron las siguientes:

“Tensión: un esfuerzo se aplica en un punto”

“Compresión: un esfuerzo que se aplica en toda una superficie”

En el post-test y durante las asesorías los alumnos manifiestan que comprenden incluso

en términos cuantitativos lo que refiere a una tensión y la compresión e identifican el

símbolo ípsilon como la cantidad de alargamiento o reducción del material relacionando

al mismo tiempo el ítem 9. Algunas respuestas son las siguientes:

“Tensión: Cuando una barra se estira por la acción de una fuerza”

“Compresión: Cuando una barra se comprime o se acorta por la acción de una fuerza”

“Tensión: Al aplicar una fuerza en el área un objeto se alarga”


56

“Compresión: Al aplicar una fuerza en el área de un objeto se acorta o se comprime”

Pregunta 9: ¿Cómo explicarías una deformación unitaria?

Las respuestas en el pre-test son:

Es la deformación mínima de un cuerpo

Es la deformación de un cuerpo en su superficie

Además de definiciones los alumnos interpretan el concepto de deformación unitaria al

aplicarlo de manera asertiva al solucionar ejercicios del tema donde aplican dicha

definición en términos cuantitativos. (Ver ejercicios del post-test anexo 8). Un 75 % de

los alumnos solucionaron correctamente los ejercicios 1 y 2 propuestos en el post-test.

“Es la deformación que muestra un cuerpo al aplicarle una fuerza”

“Es el alargamiento o acortamiento de una barra prismática”

“Es el resultado del alargamiento entre la longuitud inicial del material”

Pregunta 10: Menciona la ley de Hooke

En el pre-test los alumnos no recuerdan la ley de Hooke.

En el post-test los alumnos contestan de la siguiente manera:

“Cuando un cuerpo sufre una deformación esta se da de manera proporcional a su

límite o modulo de elasticidad.”

“El esfuerzo es igual a la deformación unitaria por el modulo de elasticidad”

“Nos dice la relación que existe entre el esfuerzo y la deformación unitaria en una

barra.”

Las respuestas de los alumnos están relacionadas directamente con la manera de

solucionar los ejercicios propuestos en el post-test (ver anexo 8) donde se les pide

determinar el alargamiento, pero para ello requieren determinar primero la deformación

unitaria, entonces recurren a la ley de Hooke, un 75 % de los alumnos dio solución

correcta a éste ejercicio.


57

“Una varilla de acero que tiene una sección constante de 300 mm2 y una longitud

constante de 150 m se suspende verticalmente de uno de sus extremos y soporta una

carga de 20 kN que pende de su extremo inferior. Si la densidad del acero es 7850 kg/m

3 y E= 200x103 M N/m2. Determinar el alargamiento de la varilla. Considerar el peso

de la varilla.”

Hasta este momento de la investigación se puede observar una mejora en la instrucción

con los alumnos que participaron aplicando el sistema 4MAT dentro de un aprendizaje

mixto. El siguiente capítulo muestra las conclusiones y una discusión del empleo de la

estrategia planteada.

58

Capítulo 5

Conclusiones

A lo largo de ésta investigación se desarrolló un módulo de la materia de Resistencia de

los Materiales en modelo B-Learning bajo el esquema de clases 4 MAT, el objetivo de

ésta fue “Diseñar e implementar el ciclo de aprendizaje 4MAT y analizar los resultados

de la aplicación del diseño instruccional con el fin de mejorar el proceso enseñanza

aprendizaje de los tópicos seleccionados.” Al finalizar el trabajo se concluye que se

cumplió con el objetivo ya que se diseñó e implementó sin dificultad, realizándose

actividades en ambas modalidades lo que permitió que los alumnos del grupo

seleccionado estuvieran en permanente interacción con el profesor y motivados para

participar.

De acuerdo con el objetivo planteado se generaron preguntas de investigación las

cuales se contestan de acuerdo a la implementación y análisis realizado, en relación a la

primera pregunta se manifiesta lo siguiente:

Se puede implementar favorablemente en plataforma educativa, el modelo del

sistema 4 MAT es compatible con plataforma Moodle (plataforma con la que

cuenta la Universidad del SABES) la cual es amigable para llevar a cabo foros,

wikis, enviar tareas, hacer glosarios, cuestionarios en línea, colocar enlaces de la

web que nos permite enlazar videos e información que proporcionan otras

universidades, enlazar con blogs de personas que comparten sus conocimientos

del tema así como programas donde los alumnos pueden manipular las variables

para la comprensión de los conceptos, representaciones en diversas imágenes de

fotografía y gráficos, libros en línea, acceso a revistas con artículos con lo más

reciente en las investigaciones del tema.

Los 8 pasos que sigue el sistema 4 MAT no solo son totalmente compatibles con

el uso de herramientas de la web sino que además son convenientes al

proporcionar una mayor variedad de actividades fuera de la sesión presencial.

La segunda pregunta de investigación se concluye a continuación:

Capítulo 5 Conclusiones

59

Es viable para la materia de Resistencia de los Materiales para nivel licenciatura,

ésta materia pertenece al área de Física por lo tanto se concluye también que este

modelo es viable para cualquier materia de Física.

Es viable el sistema 4 MAT ya que al cubrir los 4 estilos de aprendizaje y las

comodidades cerebrales hace que los alumnos se encuentren motivados al

encontrarse cómodos en la realización de las actividades participando

activamente y tengan disposición de aprender, factor principal que menciona

Moreira (2000) en su artículo de aprendizaje significativo.

La última pregunta de investigación cuestiona la posibilidad de conseguir ganancia

conceptual a lo que se contesta lo siguiente:

El análisis de resultados muestra sí es posible ya que el promedio general de

ganancia conceptual en términos de índice de la ganancia relativa del

aprendizaje conceptual es de 0.61 lo cual se interpreta como una ganancia

media.

Respecto a las hipótesis que se generaron se corrobora que son verdaderas en los

enunciados que se plantearon:

Se comprobó que el sistema 4MAT se puede aplicar en la enseñanza de materias

relacionadas con la Física mediante B-Learning, identificando los pasos que son

de manera presencial y los pasos que se pueden aplicar de manera virtual,

conjugando ambas modalidades. Al mismo tiempo las características de

flexibilidad, instrucción asíncrona y síncrona, distribución de contenidos,

retroalimentación en línea, entre otros, son criterios favorables para el sistema

4MAT.

La implementación del sistema 4MAT mediante B-Learning presenta una ganancia

conceptual aceptable dentro de este modelo de aprendizaje, debido a que la ganancia

conceptual que se obtuvo en promedio es de 0.61 lo cual se interpreta como una

ganancia media.

62

Anexos

Anexo 1

FPlaDid-08

No. de Sesión Horario

1

08:00-

09:30

Tiempo

10 min

10 min

20 min

20 min

20 min

10 min

Consultados para la Planeación Sugerencias para el estudiante

Se incluyen en la plataforma en la sección Recursos y sitios de interés Participar activamente

Introducción a la materia Platica de información

Test presencial

Transferencia Navegar y leer las secciones del curso Plataforma

Aplicacón de test de estilos de aprendizaje Test presencial

Desarrollo

Fuentes y Anexos

Aplicación de pretest

Evaluación de la Competencia

Se observará el desempeño de los alumnos mediantes su participacion en la sesion

Cierre Conclusion de la sesion / dudas acerca de metodología del curso

Revision de planeacion del curso

Planeación en papel en

plataforma

Introducción Bienvenida a los alumnos Preseentación personal

Recapitulación

90 min

Competencias a desarrollar

Identificar las secciones del curso,integrar al grupo

Momento Descripción de las Estrategias Recursos

Formato de la Planeación Didáctica

Datos Generales

Nombre del Tutor Nombre de la Materia

Momentos

ING. CLAUDIA ROSADO GUZMAN Resistencia de los materiales

MODULO 0 : Bienvenida Duración de la Lección

Anexos

63

Anexo 2

FPlaDid-08


2

08:00-

09:30

Tiempo

10 min

10 min

20 min

20 min

20 min

10 min



Paso uno 4 MAT: Mesa redonda para compartir experiencias y mesa redonda en sesion

mesa redonda en sesion

Transferencia paso dos 4 MAT: foro de discusión Plataforma

pregunta de activación mesa redonda en sesion

Desarrollo

Fuentes y Anexos

Evaluacion sumativa de las actividades y examen del módulo

Paso dos 4 MAT. Pregunta de reflexion




Recapitulación Revision de planeacion del curso

Planeación en papel y en

plataforma

Bienvenida a la clase Sesión

Navegar y leer las secciones del curso Plataforma/ sesionIntroducción

90 min


Activar el conocimiento y compresión de conceptos



Datos Generales


Momentos


MODULO 1 : Fundamentos Duración de la Lección


64

Anexo 3

FPlaDid-08


3

08:00-

09:30

Tiempo

10 min

10 min

60 min

10 min



Paso tres 4 MAT: Cuestionario para interactuar en clase sesión

paso cuatro 4 MAT: wiki para construir marco teorico del tema Plataforma

Desarrollo

Transferencia

Fuentes y Anexos

Evaluación sumativa de las actividades y examen del módulo.

Los alumnos comparten las respuestas de sus cuestionarios




Recapitulación Los alumnos se mueven de la experiencia a la conceptualizacion sesion



90 min


sintetiza las relaciones abstractas



Datos Generales


Momentos



Anexos

65

Anexo 4

FPlaDid-08


4

08:00-

09:30

Tiempo

10 min

10 min

60 min

10 min

Fuentes y Anexos




Paso cinco 4 MAT: Explicación de ejercicios de aplicación sesión

paso seis 4 MAT: Ejercicios de tarea y clase Plataforma

Desarrollo

Transferencia




Recapitulación

los alumnos se mueven de los conceptos abstractos hacia la

experimentación sesion



90 min


Aplicar conceptos para la solución de problemas.



Datos Generales


Momentos




66

Anexo 5

FPlaDid-08


5

08:00-

09:30

Tiempo

5 min

40 min

45 min

Fuentes y Anexos




Paso siete 4 MAT: Experimento del tema sesión/ plataforma

paso ocho 4 MAT: Diapositivas de aplicaciones industriales PlataformaDesarrollo

Transferencia examen



Cierre Conclusion de la sesion con examen

Examen del modulo

Recapitulación

los alumnos se mueven de la experiencia concreta hacia la

esperimentación activa



90 min




Datos Generales


Momentos



Anexos

67

Anexo 6

Parte A Parte B

Instrucciones: Las siguientes preguntas están diseñadas para detectar preferencias referentes a su modo de aprendizaje. Al aprender, ¿cuál opción lo describiría mejor? Usando 4, 3, 2 y 1, coloque 4 en la opción que mejor lo describe y 1 en la que lo describe lo menos. Entonces coloque 2 y 3 en las opciones restantes. Debe colocar los cuatro números. No repita o iguale opciones.

Instrucciones: Para cada elemento numerado, haga un círculo alrededor de la opción que mejor lo describe:

1. Soy excelente cuando: 1. Al aprender prefiero: tomo decisiones

realistas ____

llego a conclusiones

____ precisas

descubro relaciones

____ ocultas

entiendo los sentimientos de

____ las personas

un ambiente silencioso

un ambiente activo

2. Es más importante que un ambiente de aprendizaje: 2. Al aprender prefiero: sea dinámico

____

te haga pensar ____

sea colaborativo ___

está orientado a la ____ tarea

reflexionar antes de actuar

actuar y luego reflexionar

3. Aprendo mejor al: 3. Tiendo a: experimentar y

___ modelar Escuchar y

___ compartir intuir y explorar

____

reflexionar y ____ pensar

pensar mucho hablar de mis ideas

4. La gente me identifica como una persona: 4. Soy: ____ Productiva ____ Creativa ____ Sensible ____ Lógica público privado

5. Una de mis fortalezas es: 5. Prefiero: mi experiencia al

___ planear mi entusiasmo

____

mi practicidad ____

mi capacidad de ___ escuchar

iniciar evaluar

6. Al aprender disfruto: 6. La gente me considera: explorar

posibilidades ___ escondidas

organizar ideas

____

crear relaciones propias

____

producir resultados

____

orientado a la acción

reflexivo

7. Mi esfuerzo por lograr: 7. Al resolver problemas: Consenso

____

Precisión ____

Eficiencia ____

Aventura ____

pondero experimento

8. Generalmente soy: 8. Generalmente soy: ____ creativo ___ preciso ___ decisivo ___ intuitivo reservado enérgico

9. Tiendo a ser: 9. La gente me considera: muy impulsivo

____

muy sensible ____

muy ansioso por ____ concluir

muy crítico ____

parlanchín callado

10. Generalmente soy: 10. Tiendo más a ser: ____ cooperativo ___ ordenado ___ directo ___ libre extrovertido introvertido

11. Los ambientes de aprendizaje deben enfatizar: 11. Prefiero aprender tareas: el sentido común

___

la claridad del razonamiento

____

el compromiso con valores

____ personales

la adaptación al cambio

____

individuales grupales

12. Estoy más cómo con gente que es:

___ sustentadora ___ innovadora ___ productiva ____ racional

13. Particularmente tengo fricciones con personas que son:

___ rígidas __desorganizadas ____ indecisas ____ agresivas

14. Generalmente

soy estudioso ____

estoy orientado a ____ la gente

tengo los pies en ___ la tierra

soy innovador ____

15. Preferiría

hacer del mundo un lugar más feliz

____

adquirir conocimientos

____

resolver problemas

____ prácticos

crear nuevas maneras de hacer ____ cosas


68

PARTE A PARTE B

Instrucciones: asigne los valores de la tabla anterior a cada una de las figuras que se encuentran en los siguientes renglones.

Circule los números de igual manera como lo en la página anterior.

1 1.

- 1 +1

2 2.

-1 + 1

3 3.

-1 +1

4 4.

+1 -1

5 5.

+1 -1

6 6.

+1 -1

7 7.

-1 +1

8 8.

-1 +1

9 9.

+1 -1

10 10.

+1 -1

11 11.

-1 +1

12

Calificación de haciendo (números +1) = ________

13

Calificación de observando (números –1) = ________

14.

Calificación observando / haciendo (Calcule la diferencia algebraica) =

15

Anexos

69

Anexo 7

Plataforma Educativa UNIDEG Examen de conocimientos previos

Materia: Resistencia de los materiales

Módulo 1


70

1. Qué estudia la mecánica de los materiales?

2. ¿Cuál es tu concepción de una barra prismática?

3. ¿A qué se refiere una sección transversal?

4. Menciona el concepto que tienes de masa

5. Menciona el concepto que tienes de peso

6. Menciona el concepto que tienes de fuerza

7. ¿Qué entiende por esfuerzo?

8. Describe que es un esfuerzo de tensión y un esfuerzo de compresión.

9. ¿Cómo explicarías una deformación unitaria?

10. Menciona la ley de Hooke

Anexos

71

Anexo 8

UNIDEG PENJAMO

Resistencia de los Materiales

EXAMEN PARA EVALUACION PRIMER MODULO

COMPETENCIA A EVALUAR: Interpretar las definiciones de esfuerzo, deformación unitaria y ley de Hooke con los elementos que intervienen, resolviendo problemas de aplicación.

NOMBRE DEL ALUMNO__________________________________ CAL__________________

SECCION 1 valor 40 puntos INSTRUCCIONES: Contesta las siguientes preguntas

1. Qué estudia la mecánica de los materiales?

Es una rama de la mecánica aplicada que trata del comportamiento de los cuerpos sólidos sometidos a varios tipos de carga también se le llama estudio de resistencia de los materiales y mecánica de los cuerpos deformables.

En la mecánica de los materiales se examina los esfuerzos y deformaciones unitarias dentro de los cuerpos reales; es decir, cuerpos de dimensiones finitas que se deforman bajo carga.

2. ¿Cuál es tu concepción de una barra prismática?

Es un miembro estructural recto con sección transversal constante en toda su longitud.

3. ¿A qué se refiere una sección transversal?

Los esfuerzos internos de una barra quedan expuestos si hacemos un corte imaginario a través de la barra, esta sección se toma perpendicularmente al eje longitudinal de la barra.

4. Menciona el concepto que tienes de masa

Es la cantidad de materia de un cuerpo, su unidad en el SI es el kilogramo


72

5. Menciona el concepto que tienes de peso W= masa x gravedad Su unidad en el SI es el Newton es una cantidad vectorial que representa una fuerza

6. Menciona el concepto que tienes de fuerza y de carga.

Fuerza: Es toda acción que modifica o tiende a cambiar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo ó que hace que cambie de forma.

Toda fuerza tiene 3 características:

Magnitud

Dirección

Línea de acción

Carga: Es la magnitud de una presión ó tensión debida a la superposición de un peso.

7. ¿Qué entiende por esfuerzo?

8. Describe que es un esfuerzo de tensión y un esfuerzo de compresión.

Anexos

73

9. ¿Cómo explicarías una deformación unitaria? Cuando una fuerza actúa sobre un cuerpo, se produce en él un cambio de tamaño o forma.

10. Menciona la ley de Hooke


74

SECCION 2 Valor: 60 puntos 1.- Un poste corto construido con un tubo circular hueco de aluminio, soporta una carga de compresión de 108 kips (Fig. 1-5). Los diámetros interior y exterior del tubo son d1= 4.6 in y d2 = 5.0 in, respectivamente, y su longitud es de 20 in. El acortamiento del poste debido a la carga es de 0.052 in (valor medido). Hay que determinar el esfuerzo de compresión y la deformación unitaria en el poste. (Se desprecia el peso del poste y se supone que éste no se pandea bajo la carga.)

l =20in

P=108Kips

d1= 4.6 in

d2= 5.0 in

Δ l = 0.052in

4

84.3

4

16.2125

4

6.45 22 A 3.0159 pulg2

2lg0159.3

108000

pu

Lb

A

P 35810.2059 Psi

20

lg052.0 pu

L 0.0026

2.- Una varilla de acero que tiene una sección constante de 300 mm2 y una longitud constante de 150 m se suspende verticalmente de uno de sus extremos y soporta una carga de 20 kN que pende de su extremo inferior. Si la densidad del acero es 7850 kg/m 3 y E= 200x103 M N/m2. Determinar el alargamiento de la varilla. Considerar el peso de la varilla.

P=20kN=20X103 N

Anexos

75

3/7850 mkg

E=200X103 MN/m2

L=150m

A=300 mm2 = 0.0003 m2

20003.0

20000max

m

NL

A

P = 66.66 Mpa

23 /81.9/7850 smmkg 77008.5 N/m3

mmN 150/5.77008 3

11.55 Mpa

MPaMPaLA

P55.1166.66 78.21 Mpa

21123

2

/102

78210000

/10200

/78210000

mNX

N

mMNX

mN

E

0.000391

mL 150000391.0 0.05865 m

Referencias de las respuestas

1. Singer Ferdinand L., Adown Pytel; Resistencia de materiales; Harla, Mex 2002.

2. Fitzgerald, R. W; Mecánica de materiales; Alfaomega, Mex. 2004.

3. Popov, Egor E; introducción a la mecánica de sólidos; Limuso , 2006

4. Smith F. William Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales;

Tercera Edición, Mc. Graw Hill

Instituto Politécnico Nacional · implementar el Sistema 4MAT en alumnos de nivel ingeniería...

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