En el marco de la vigente convocatoria de la UPM: “AYUDAS A LA INNOVACIÓN EDUCATIVA Y A LA MEJORA DE LA CALIDAD DE LA ENSEÑANZA 2019-20”, se pretende desarrollar una experiencia de Innovación Educativa en las distintas asignaturas del primer semestre del Grado en Ingeniería Agroambiental. Este proyecto será llevado a cabo por 5 profesores-coordinadores de dichas asignaturas en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica, Alimentaria y de Biosistemas (ETSIAAB-UPM), una profesora perteneciente al Instituto de Ciencias de la Educación (ICE-UPM), y por otros miembros de apoyo de la UPM.

Este Proyecto de Innovación Educativa (PIE) consiste en la implementación de la herramienta metodológica de aula invertida (línea de trabajo E1 de esta convocatoria) en las asignaturas de: Cálculo Diferencial e Integral, Física I, Química I, Expresión Gráfica y Biología. Estas 5 asignaturas de formación básica y obligatorias se distribuyen en el primer semestre del primer curso del Grado de Ingeniería Agroambiental, con una carga de trabajo del estudiante de 6 ECTS por asignatura. La motivación de los alumnos frente a dichas asignaturas básicas es generalmente baja. Las características de los alumnos de este grupo (nivel formativo, necesidades e intereses) y el tamaño del mismo (alrededor de 50 alumnos) facilitan la implementación de actividades de Innovación Educativa, por lo que la inclusión de la clase invertida puede ser una técnica bien acogida por parte del alumnado y eficaz para su proceso de enseñanza- aprendizaje.

El aula invertida (o Flipped Classroom) forma parte de las metodologías activas de aprendizaje, caracterizada por dedicar el tiempo de clase a trabajos y dinámicas conjuntas, mientras que los estudiantes revisan previamente los contenidos teóricos (Bergmann y Sams, 2012). Por tanto, implica que los alumnos trabajen los contenidos sin requerir de la presencia física del profesor. Para ello se pueden utilizar diferentes medios: vídeos, documentos o remitiendo al alumno a una web donde se desarrolle el contenido a impartir. Una de las principales ventajas es que con esta metodología la instrucción directa se realiza fuera del aula y el tiempo presencial se utiliza para desarrollar actividades de aprendizaje significativo y personalizado, esto permite a los docentes dedicar más tiempo a la atención individual, así como a la guía del grupo en su conjunto. También crea un ambiente de aprendizaje colaborativo en el aula y proporciona al alumnado la posibilidad de volver a acceder a los contenidos generados o facilitados por sus profesores.

Algunas de las ventajas del aula invertida son que contribuye al aprendizaje autónomo del alumnado, permite aprovechar el tiempo de clase presencial para actividades activas, aplicadas y cooperativas como debates, trabajo en grupo o casos prácticos o que mejora la motivación y el compromiso de los estudiantes y que repercute positivamente en el rendimiento académico (Pablo-Lerchundi y col. 2019).

El objetivo fundamental de esta propuesta es utilizar el aula invertida como una metodología de enseñanza-aprendizaje coordinada transversalmente entre las cinco asignaturas del primer curso del Grado de Ingeniería Agroambiental para: i) disminuir la tasa de absentismo y mejorar el rendimiento académico de los alumnos de primer curso, aumentando el aprendizaje activo, autónomo y colaborativo y su motivación y ii) mejorar la adquisición (conocimiento, aplicación o análisis) de competencias específicas (asociadas a cada asignatura) y transversales del Grado de Ingeniería Agroambiental. Este objetivo está asociado a la meta 4.4 del Objetivo 4 de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) (Objetivo 4: Garantizar una educación inclusiva, equitativa y de calidad y promover oportunidades de aprendizaje durante toda la vida para todos. Meta 4.4: “De aquí a 2030, aumentar considerablemente el número de jóvenes y adultos que tienen las competencias necesarias, en particular técnicas y profesionales, para acceder al empleo, el trabajo decente y el emprendimiento”)

El Grado de Ingeniería Agroambiental (Plan de Estudios de 2010) está estructurado en diferentes Módulos. Las asignaturas propuestas para este PIE forman parte de los módulos Básico de Ingeniería (Cálculo Diferencial e Integral, Física I, Química I y Expresión Gráfica) y Bioingeniería (Biología). Los conocimientos adquiridos en estas asignaturas son elementales para los módulos más avanzados: Fundamentos de Ingeniería, de Agronomía y Agroambientales. Las asignaturas de primer curso de este Grado en Ingeniería suponen un gran esfuerzo para el alumnado y una alta exigencia de trabajo autónomo, produciéndose una alta tasa de abandono relacionada con la desmotivación de los alumnos.

Como indican los Informes Académicos de los semestres (disponibles en la web Gauss-UPM), desde el curso 2010-2011 que comenzó a impartirse el Grado en Ingeniería Agroambiental, los resultados obtenidos sobre las tasas estudiadas en estas asignaturas, aunque variables, son ampliamente mejorables. Estas tasas indican que hay un porcentaje de alumnos alto que abandonan alguna o incluso varias de las asignaturas en el primer semestre y las tasas de rendimiento y éxito obtenidas muestran que son asignaturas con una dificultad relativamente alta para el alumnado.

Por otro lado, la evaluación de competencias, es decir, el conjunto de capacidades, habilidades, conocimientos y responsabilidades que describen los resultados de aprendizaje de una asignatura o curso que el alumnado tiene que adquirir, implica que el profesor debe actuar como orientador y acompañante del estudiante, facilitándole las herramientas necesarias para que éste pueda llevar a cabo su propio proceso de aprendizaje. En la UPM, en la elaboración de los planes de estudio de los Grados, además de fijarse las competencias generales y específicas, se establecen una serie de competencias transversales propias.

En esta propuesta, la utilización del aula invertida ayudará a la adquisición de la competencia transversal asociada a las asignaturas de Cálculo Diferencial e Integral, Física I y Biología: “Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía y permita el aprendizaje continuo”. Además, de forma indirecta las actividades de apoyo al aula invertida que se podrán realizar en el aula (tales como gamificación, estudio de casos, aprendizaje basado en problemas, enseñanza en laboratorios, aprendizaje colaborativo, pequeños grupos de discusión…)  facilitarán la consecución de otras competencias transversales asociadas a estas asignaturas como son:

1. Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en el área de agronomía que parte de la base de la
   educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos
   aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio (asociada a la asignatura de Biología)
2. Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro del área de la agronomía (asociada a las asignaturas de Química 1, Biología y Expresión Gráfica)
3. Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (dentro del área de la agronomía) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética (asociada a la asignatura de Química I)
4. Transmitir con claridad y rigor información, ideas, problemas y soluciones de forma oral y escrita (asociada a las asignaturas de Cálculo Diferencial e Integral y Física I)
5. Compromiso ético y profesional y respeto por el medio ambiente y la diversidad (asociada a las asignaturas de Química I y Biología)
6. Análisis y síntesis, razonamiento crítico y resolución de problemas científicos y técnicos (asociada a las asignaturas de Cálculo Diferencial e Integral y Física I).
7. Aplicar conocimientos adquiridos a la práctica de la Ingeniería Agrícola (asociada a la asignatura de Expresión Gráfica).

La adquisición de esas competencias será evaluada individualmente en cada actividad o estrategia metodológica asociada a la competencia a conseguir.

Por todo ello se propone la utilización del aula invertida de manera coordinada entre las asignaturas del primer semestre del primer curso del Grado de Ingeniería Agroambiental. Cada coordinador de asignatura determinará el tema más propicio para implantar dicha metodología y se organizará con las demás asignaturas de manera que los estudiantes experimenten el aula invertida de manera escalonada en las distintas materias. Se busca así fomentar la motivación del alumnado y reducir su absentismo, favorecer el uso de otras metodologías activas en el tiempo de clase presencial y mejorar la adquisición de las competencias asociadas al Grado.

Asignaturas participantes:

Como ya se ha comentado anteriormente las asignaturas implicadas en este PIE forman parte de los módulos Básico de Ingeniería (Cálculo Diferencial e Integral, Física I, Química I y Expresión Gráfica) y Bioingeniería (Biología) del Grado de Ingeniería Agroambiental. A continuación se describe brevemente el contenido, los problemas detectados en estas asignaturas y las propuestas de mejora con la metodología de aula invertida.

Cálculo Diferencial e Integral:

La asignatura consta de  tres Unidades Temáticas: 1) Funciones y Derivadas (crecimiento potencial, exponencial y logarítmico, significado de la derivada, extremos de funciones, aproximación de funciones mediante polinomios) , 2) Series e Integrales (series numéricas, series geométrica y armónica, series de Taylor, integrales, áreas, volúmenes y trabajo, integrales impropias) y 3) Ecuaciones Diferenciales (ecuaciones en variables separadas, modelos físicos, modelos de poblaciones, la ecuación logística).

La tasa de absentismo de esta asignatura es una de las más altas del semestre, alcanzando valores del 43% en el curso 2017-2018. Los alumnos muestran cierta pasividad en clase y cierto desinterés por la asignatura, por lo que la metodología de aula invertida se plantea para motivar e implicar a los alumnos en su proceso de aprendizaje. La unidad temática 3 es la más novedosa para la mayoría de los alumnos, por lo que se pretende utilizar conceptos de esta unidad que están íntimamente  asociados a la asignatura de Biología para, mediante una acción conjunta integrando conceptos de ambas asignaturas, el alumno pueda en una primera etapa (aula invertida) conocer y aprender diferentes ecuaciones diferenciales y posteriormente aplicar esos conocimientos a un aprendizaje basado en problemas.

Física 1:

La asignatura consta de 6 temas, agrupados en tres bloques temáticos: 1) Cálculo vectorial, 2) Cinemática y 3) Dinámica. El bloque de dinámica es el más extenso y es aquel en el que los alumnos presentan unas mayores dificultades de aprendizaje. Estas dificultades se deben, por un lado, a la existencia de ideas previas que obstaculizan el proceso de enseñanza-aprendizaje y, por otro, a la falta de destreza matemática de los propios alumnos.
Consideramos que la implementación de la clase invertida en la asignatura para impartir parte del temario de la unidad didáctica 3 tendrá un fuerte impacto en el proceso de enseñanza-aprendizaje. Aunque las tasas de rendimiento y éxito de la asignatura han aumentado considerablemente a lo largo de los últimos años, la primera de ellas sigue teniendo uno de los valores más bajos de las asignaturas del semestre (menos de un 30%). Por otro lado, la asignatura presenta la tasa absentismo más alta de todas las asignaturas del semestre (cercana al 60%). Esperamos que el PIE presentado mejore considerablemente las tasas anteriores, dado que nos permitirá desarrollar nuevo material audiovisual más atractivo para los alumnos, lo que aumentará su motivación y su autonomía, e incorporar más horas de trabajo colaborativo en el aula en la resolución de problemas, lo que les permitirá tener un aprendizaje más profundo al "aprender haciendo". Finalmente, quisiéramos destacar que el aula invertida se combinará, además, con el uso de estudios dirigidos con los que aumentar la capacidad de autoestudio de los alumnos y con el estudio de casos, con el objetivo de incidir en relaciones Ciencia-Tecnología-Sociedad-Matemáticas (CTSM).

Química I:

La asignatura consta de 2 Bloques Temáticos: 1) Disoluciones, Operaciones básicas y cinética y 2) Equilibrios químicos (ácido-base, redox, precipitación y formación de complejos). El segundo de ellos es en el que generalmente los alumnos obtienen los peores resultados. Desde el curso 2011-2012 se ha observado un descenso en las tasas de rendimiento asociadas a la asignatura. Además, la tasa de absentismo se mantiene todos los cursos como una de las más altas de las asignaturas del semestre, alcanzando valores de hasta el 35%.

La metodología de aula invertida proporcionará a los alumnos diferente documentación y material audiovisual. La consecución de este PIE permitiría desarrollar material original propio para poder aplicar la metodología de clase invertida en alguno de los temas del segundo bloque temático y disponer de más tiempo en el aula para poder abordar la resolución de un mayor número de casos prácticos y/o enseñanza en laboratorios.

Expresión gráfica:

La asignatura consta de 3 bloques temáticos: 1.Sistema de planos acotados, 2. Sistemas diédrico y axonométrico y 3.Dibujo asistido por ordenador

Los principales problemas que nos encontramos al impartir esta asignatura son:

•    Importante diferencia de nivel de conocimiento entre los alumnos que han cursado dibujo técnico en bachillerato y los que apenas recuerdan los conceptos básicos abordados en la E.S.O.

•    Falta de estudio regular y acumulación de dudas haciendo que los alumnos tengan cada vez más dificultad en seguir la asignatura. La complejidad creciente de los temas los lleva al absentismo e incluso al abandono.

Aplicar la técnica “aula invertida” podría mejorar los dos problemas anteriormente expuestos, ya que al tener el alumno un papel más protagonista, puede suponer una motivación tanto para los alumnos más preparados a los que se les pueden plantear cuestiones más complejas como para los menos formados en dibujo que conseguirán, con una atención más guiada y personalizada, alcanzar los objetivos académicos de la parte de la asignatura abordada.

Se propone aplicar esta técnica docente a la segunda parte del sistema de planos acotados, es decir, a la aplicación de los conocimientos adquiridos en la primera parte de geometría a la representación de terrenos. Se considera adecuada esta elección porque se tratan casos prácticos muy próximos a la realidad lo que normalmente resulta atractivo para el estudiante y porque su resolución requiere conocimientos previos, obligando así a los alumnos a repasar temas anteriores. La forma de abordar esta iniciativa sería preparando material docente de apoyo específico para que los alumnos, organizados en grupos de 3 ó 4, pudieran resolver y presentar a sus compañeros unos determinados ejercicios y problemas, evidentemente bajo la supervisión del profesor. En tutorías, el profesor no sólo comprobaría los resultados, sino que aprovecharía además para asegurarse de que todos los alumnos de un mismo grupo se implican y se benefician de la actividad. Dado que el bloque 1 supone el 60% de la nota final, los alumnos verían que el esfuerzo que se les pide es verdaderamente útil, apartando la idea de abandonar la asignatura si afrontan con seriedad las tareas planteadas. La función del profesor tiene que ser muy equilibrada ya que tampoco tendría sentido que la autonomía en el estudio que se pretende por parte del alumno le suponga a éste un esfuerzo y dedicación exagerados, olvidando que tiene que cursar otras 4 asignaturas más.

Biología:

La asignatura se distribuye en  4 bloques temáticos: I. Organización de la vida y Célula, II.Protistas y Hongos, III. Reino Vegetal, IV. Reino Animal.  Normalmente el bloque donde más problemas tienen los alumnos es el III; varios pueden ser los motivos: por una parte en 2º de Bachillerato no ven nada o casi nada referido a este bloque; por otra parte, es el bloque temático más largo, con más contenido y algunas partes de cierta dificultad, sobre todo si no se asiste a clase; además, a las alturas que se imparte este bloque, normalmente a partir de Noviembre, la asistencia a clase ha caído relativamente mucho, sobre todo porque ya es temario para el segundo parcial y muchos alumnos han suspendido el primer parcial. Esta asignatura tiene asociada una tasa de absentismo relativamente altas, como valores que superan el 40% (2013-2014 y 2015-2016), aunque los tres últimos cursos (2016-2017, 2017-20018 y 2018-2019) dichas tasas han bajado ligeramente, habiendo bajado en algún curso al 30% (curso 2017-18).
 La metodología de aula invertida en esta asignatura se plantea como una técnica para implicar y motivar a los alumnos en su proceso de aprendizaje. En principio, para empezar, se pretende implantar en el primer tema del curso, un tema más introductorio y corto y que sirve un poco de enlace entre la biología de 2º de Bachillerato y la biología de 1º de I.Agroambiental; en principio se utilizará material ya existente, aunque no se descarta utilizar material propio.

Las asignaturas objeto de este PIE tienen asociada una carga de trabajo del estudiante de 6 ECTS por asignatura. En la UPM se ha acordado que un crédito europeo equivalga entre 26 y 27 horas de trabajo del estudiante. Por otro lado, la UPM contabiliza por cada ECTS una actividad lectiva presencial de 12 horas. Por ello, la carga de trabajo personal para el estudiante oscila entre 84 y 90 horas fuera del aula para cada una de las asignaturas. Esta gran carga de trabajo debe estar bien distribuida a lo largo del semestre y entre las diferentes materias. Por lo tanto, es necesario que exista una coordinación horizontal entre las diferentes asignaturas que coinciden en el tiempo y en el reparto de trabajo a lo largo de ese periodo. Además, el profesor debe ser consciente de toda la carga de trabajo que su asignatura supone para el estudiante y planificar detalladamente las actividades que se realicen en ella.

Esquema general:

A continuación, se describe el esquema general que se seguirá en la experiencia de Aula Invertida:

i) Actividades previas a la clase presencial:

Los materiales y recursos principales que el alumno usará en esta etapa serán diferentes documentos de trabajo (vídeos y documentos escritos de apoyo) a los que accederán a través de la plataforma Moddle que la UPM pone a disposición de los profesores y alumnos.

ii) Aula presencial:

El tiempo del aula presencial se estructura en dos partes: en primer lugar, se realizará una actividad de síntesis y se solucionarán las dudas o dificultades que los alumnos hayan tenido al realizar las actividades previas a la clase presencial. Posteriormente el tiempo en el aula se utiliza para desarrollar actividades de aprendizaje activo, autónomo y colaborativo. Para ello se proponen diferentes técnicas de enseñanza-aprendizaje, como son gamificación, estudio de casos, aprendizaje basado en problemas, prácticas de laboratorio o el trabajo colaborativo:

• La técnica Gamificación se plantea para ser utilizada en el aula por medio de cuestionarios cortos, proyectados en la pantalla, estos cuestionarios serán realizados en plataformas tipo “Kahoot”.
• En el Estudio de Casos el alumno se enfrenta a un problema concreto (caso), que le describe una situación real de la vida profesional, y debe ser capaz de analizar una serie de hechos, referentes a un campo particular del conocimiento o de la acción, para llegar a una decisión razonada a través de un proceso de discusión en pequeños grupos de trabajo. Es, por tanto, una técnica grupal que fomenta la participación del alumno y desarrolla la actividad y el espíritu crítico, al prepararlos para la toma de decisiones, enseñándoles a defender sus argumentos y contrastarlos con las opiniones del resto de componentes del grupo.
• En el Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) el problema o conjunto de problemas es el punto de partida del aprendizaje de una unidad didáctica o incluso de una asignatura. No se trata de resolver problemas sin más, sino que el problema a resolver plantea una serie de interrogantes que los alumnos, en grupos de trabajo, tienen que abordar y solucionar. El alumno debe de adquirir los conocimientos y destrezas necesarios para su resolución.
• Las prácticas de laboratorio están indisolublemente unidas a las materias de carácter científico-experimental. El protagonismo en esta actividad recae fundamentalmente en el estudiante, que tendrá que llevar a cabo una tarea experimental propuesta por el profesor y con el material a su alcance. El papel del profesor es orientar al estudiante en el desarrollo del experimento, facilitarle mediante preguntas adecuadas la reflexión sobre el trabajo experimental que está desarrollando y aclararle aquellos contenidos de la materia que no ha comprendido aún.
• El trabajo colaborativo es un proceso en el que un individuo aprende más de lo que aprendería por sí solo, fruto de la interacción de los integrantes de un equipo, quienes saben diferenciar y contrastar sus puntos de vista, de tal manera, que llegan a generar un proceso de construcción de conocimiento.
• En el pequeño grupo de discusión un grupo reducido trata un tema o problema en discusión libre e informal, son conducidos por el profesor que al final intentará ofrecer un resumen de lo tratado y expondrá unas conclusiones

iii) Actividades posteriores a la clase presencial:

Se propondrá a los alumnos la realización individual o grupal de actividades no presenciales para afianzar los conocimientos adquiridos en las fases anteriores y desarrollar las competencias asignadas a cada asignatura.

Durante este proceso se realizarán diferentes encuestas a los estudiantes (tanto al inicio como a la finalización del proceso). Estas encuestas servirán para conocer el nivel de conocimientos previos, expectativas, interés e implicación en las actividades propuestas, así como conocer sugerencias para la mejora de la metodología de aula invertida utilizada.

Mecanismos individuales y conjuntos para evaluar el aprendizaje:

Se estudiará la eficiencia de las técnicas utilizadas en el logro académico del alumno: tanto el rendimiento académico (tasas de absentismo, éxito y rendimiento) como el grado de adquisición de las competencias transversales y específicas de cada asignatura. Estos resultados nos permitirán sacar conclusiones sobre la metodología utilizada y proponer acciones para futuros cursos, con la finalidad última de mejorar el aprendizaje activo, autónomo y colaborativo, así como la motivación de los alumnos.

La evaluación de los aprendizajes es un componente fundamental del proceso de aprendizaje. Se pretende que el sistema de evaluación proporcione información a los estudiantes para mejorar su proceso de aprendizaje, que ofrezca una retroalimentación al profesor sobre la eficacia de sus métodos de enseñanza, que motive a los estudiantes y les permita corregir errores y deficiencias. En cada una de las asignaturas se evaluará la adquisición de las diferentes competencias (tanto transversales como específicas) individualmente. La evaluación de competencias transversales se realizará por medio de rúbricas ya que permiten diseccionar las tareas complejas que conforman una competencia en tareas más simples distribuidas de forma gradual y operativa.

Para la evaluación de las competencias se podrán utilizar diferentes pruebas: examen temático, elaboración de un trabajo escrito, examen de respuestas cortas, cuestiones y/o problemas numéricos, examen tipo test, guiones o memorias de prácticas...

Miembros participantes en el desarrollo del proyecto:

Los integrantes de este PIE son los profesores-coordinadores de las asignaturas implicadas (Cálculo Diferencial e Integral, Física I, Química I, Expresión Gráfica y Biología). La coordinadora del PIE es también coordinadora de primer curso del Grado de Ingeniería Agroambiental. El Co-Coordinador del Proyecto es coordinador de la Especialidad de Física y Química del Máster Oficial Universitario en Formación del Profesorado de Educación Secundaria Obligatoria, Bachillerato y F.P. de la Universidad Politécnica de Madrid.

Los miembros participantes en este Proyecto tienen una amplia experiencia docente y han realizado numerosos cursos de Formación Docente en el Instituto de Ciencias de la Educación (ICE-UPM) sobre Innovación Educativa. Además, pertenecen a diferentes Grupos de Innovación Educativa:

• VIAJERO: Viaje y aprendizaje. Infraestructuras, Construcción y Paisaje
• Grupo de Innovación Educativa en Química y Análisis Agrícola
• Física Interactiva
• Didáctica de la Química

Forma parte de este equipo una profesora perteneciente al ICE y experta en diferentes metodologías docentes, especialmente en Aula Invertida. Esta profesora ha impartido cursos de Formación continua para el personal docente de la Universidad (también sobre aula invertida) y participa en el curso de Formación inicial para la docencia universitaria, así como en el Máster oficial en Formación del Profesorado de Educación Secundaria Obligatoria, Bachillerato y F.P. de la UPM, donde implementa el aula invertida en una asignatura obligatoria desde el curso 2015-2016.

Colabora también en el proyecto el profesor emérito Carlos de San Antonio que tiene una amplia experiencia docente (5 tramos de docencia reconocidos) y ha participado en diferentes PIEs (Punto de Inicio, espacio Web de la UPM para el aprendizaje y autoevaluación de nuevos alumnos en Matemáticas, Físicas, Química y Dibujo o Convergencia Inter e Intra Sectorial en Expresión Gráfica y Cartográfica para los nuevos planes de estudio). Ha participado en Congresos de innovación educativa con ponencias como: “A model of horizontal tutoring for implementing bologna methodology as regards the student’s viewpoint” y “Evaluación de competencias en Expresión Gráfica”. Además, desde la implantación del EEES y hasta su nombramiento como profesor emérito, ha sido el coordinador de todas las asignaturas de Expresión Gráfica de primer curso de todos los grados impartidos en la ETSIAAB.

Se solicita la colaboración de un becario, Carlos Mateos Hidalgo, alumno del Máster oficial en Formación del Profesorado de Educación Secundaria Obligatoria, Bachillerato y F.P. de la UPM. Este alumno está cursando actualmente dicho Master en su Especialidad de Física y Química.

Participa también en este equipo de trabajo una investigadora predoctoral FPI con experiencia en docencia práctica en el Departamento de Química y Tecnología de los Alimentos y que realizó el curso de Formación inicial para la docencia universitaria (organizado por el ICE-UPM) en el curso 2018-2019 (20 ECTS). Realizó el prácticum de este curso con una experiencia de aula invertida.

Referencias:

Bergmann, J. y Sams, A. (2012). Dale la vuelta a tu clase. España: SM.

Pablo-Lerchundi, I., Núñez del Río, M.C., Martí Blanc, G., Martín-Núñez, J.L. y Sánchez Núñez, J.A. (2019). Flipped classroom en la formación del profesorado de Secundaria: la percepción de los estudiantes. Ponencia presentada en XIX Congreso Internacional de Investigación Educativa: Investigación comprometida para la Transformación social (AIDIPE 2019). 19, 20 y 21 de junio, Madrid.

El objetivo principal de esta propuesta es utilizar el aula invertida como una metodología de enseñanza-aprendizaje coordinada transversalmente para: disminuir la tasa de absentismo, y mejorar la adquisición de competencias específicas y transversales de los alumnos de primer semestre del Grado de Ingeniería Agroambiental.

Los objetivos específicos son:

• Aumentar la motivación del estudiante
• Ayudar al alumno a la adquisición de competencias transversales
• Aumentar el nivel alcanzado en las competencias específicas
• Mejorar los rendimientos académicos
• Promover el aprendizaje autónomo y colaborativo
• Favorecer el aprendizaje activo del alumno
• Integrar al profesorado en otras técnicas de enseñanza-aprendizaje como el aula invertida
• Diseñar recursos propios de enseñanza-aprendizaje
• Incidir en relaciones Ciencia-Tecnología-Sociedad-Matemáticas (CTSM)
• Planificar una integración transversal entre las cinco asignaturas del primer semestre del Grado de Ingeniería Agroambiental
• Presentar los resultados obtenidos a la comunidad científica
• Aumentar la visibilidad del Grado en Ingeniería Agroambiental a través de una página web con información de las actividades realizadas y materiales desarrollados.

Estos objetivos están asociados a la meta 4.4 del Objetivo 4 de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) (Objetivo 4: Garantizar una educación inclusiva, equitativa y de calidad y promover oportunidades de aprendizaje durante toda la vida para todos. Meta 4.4: “De aquí a 2030, aumentar considerablemente el número de jóvenes y adultos que tienen las competencias necesarias, en particular técnicas y profesionales, para acceder al empleo, el trabajo decente y el emprendimiento”)

Pretendemos que la ejecución de este PIE contribuya a mejorar tanto las tasas de rendimiento, éxito y absentismo, como el aprendizaje de competencias específicas y transversales llevando a cabo un proceso de enseñanza-aprendizaje motivador para el alumno, consistente y duradero en las asignaturas del primer semestre del Grado de Ingeniería Agroambiental.

Las asignaturas del primer semestre de este Grado en Ingeniería suponen un gran esfuerzo para el alumnado y una alta exigencia de trabajo autónomo, produciéndose una alta tasa de abandono relacionada con la desmotivación de los alumnos.

Como indican los Informes Académicos de los semestres, las tasas de rendimiento (relación porcentual entre el número de alumnos aprobados y el número de alumnos matriculados), tasa de éxito (relación porcentual entre el número de alumnos aprobados y el número de alumnos presentados) y la tasa de absentismo (relación porcentual entre el número de alumnos no presentados y el número de alumnos matriculados) son ampliamente mejorables. Estas tasas indican por un lado que hay un porcentaje elevado de alumnos que abandonan alguna o incluso varias de las asignaturas en el primer semestre y por otro lado las tasas de rendimiento y éxito obtenidas muestran que son asignaturas con una dificultad relativamente alta para el alumnado.

Por otro lado, la implementación del aula invertida en las diferentes asignaturas, coordinadas horizontalmente ayudará a los alumnos a la adquisición de la competencia transversal: “Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía y permita el aprendizaje continuo”. Además, de forma indirecta las actividades de apoyo al aula invertida que se podrán realizar en el aula (tales como gamificación, estudio de casos, aprendizaje basado en problemas, enseñanza en laboratorios, aprendizaje colaborativo, pequeños grupos de discusión…) facilitarán la consecución de otras competencias transversales asociadas a las asignaturas.

La experiencia propuesta se llevará a cabo en 3 fases: preparación, ejecución y análisis de resultados:

Preparación (desde febrero 2020 hasta septiembre 2020):

• Revisión, investigación y formación sobre la metodología de aula invertida
• Revisión de las Guías docentes de las asignaturas involucradas
• Planificación y coordinación horizontal entre las diferentes asignaturas
• Búsqueda, diseño y realización de los recursos
• Introducción de los recursos en la plataforma Moodle
• Coordinación de los mecanismos de evaluación del proceso de enseñanza-aprendizaje

Ejecución (desde septiembre 2020 hasta noviembre/diciembre 2020):

• Presentación a los alumnos de la propuesta transversal de Aula Invertida
• Realización de encuesta inicial al alumnado para conocer su grado de interés en la actividad, expectativas, posibles dificultades
• Inclusión del aula invertida en cada asignatura siguiendo la planificación definida
• Utilización de metodologías activas en el aula.
• Encuestas finales para conocer la valoración por parte del alumno de la metodología utilizada

Análisis de resultados (desde noviembre/diciembre 2020):

• Análisis de los resultados (tasas y resultados académicos)
• Evaluación de los resultados obtenidos y propuestas de mejora
• Divulgación de los resultados obtenidos en Congresos de Innovación Educativa y/o en publicaciones de Investigación Docente científicas y/o divulgativas.
• Elaboración de la memoria final

Cada asignatura elaborará y utilizará diferentes materiales adaptados a las competencias que el alumno debe conseguir. Estos materiales podrán incluir:

• Vídeos
• Cuestionarios de Moodle para evaluar los conocimientos adquiridos al visualizar los vídeos
• Vídeos con cuestionarios integrados
• Apuntes
• Recursos bibliográficos
• Páginas web de interés
• Presentaciones
• Cuestionarios tipo Kahoot
• Casos de estudio
• Problemas
• Prácticas de laboratorio
• Página web del proyecto con información de las actividades realizadas y materiales desarrollados.

Las encuestas iniciales realizadas para evaluar la motivación del alumno hacia la actividad propuesta y las encuestas finales de opinión y satisfacción serán comunes a todas las asignaturas.

El seguimiento y la evaluación del PIE se realizará por medio de indicadores de evaluación de proceso y resultado, siendo éstos planteados en función de los objetivos específicos y general, respectivamente.

Como resultado del PIE se podrán elaborar:

Recursos audiovisuales: videos y presentaciones: a disposición de los alumnos del Grado.

Publicaciones en comunicaciones a Congresos y/o Jornadas de Innovación Educativa y/o revistas de Innovación Docente: a disposición de la comunidad educativa.

Página web del proyecto con información de las actividades realizadas y materiales desarrollados.

Se pretenden redactar artículos divulgativos sobre las experiencias de Aula invertida llevadas a cabo y publicarlos en revistas de educación e innovación docente.

Las actividades llevadas a cabo (asistencia a Congresos, presentaciones, prácticas etc.) se divulgarán en redes sociales a través de las cuentas personales de los profesores integrantes en este PIE.

Creación de una página web del proyecto con información de las actividades realizadas y materiales desarrollados.