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Ficha Proyecto I.E. 2016-2017



Métodos de aula invertida y valoración de su impacto mediante un cuestionario de actitud en asignaturas del Departamento de Matemática Aplicada.

Coordinador(a): MARIA DOLORES REDONDAS MARRERO
Centro: E.T.S. DE EDIFICACIÓN
Nivel: Nivel 2. Proyectos promovidos por otros colectivos de profesores de la UPM
Código: IE1617.5403
memoria >>
Línea: E1. Aula Invertida
Palabras clave:
  • Aprendizaje Activo
  • Aprendizaje Adaptativo
  • Aula Invertida-Flipped classroom
  • Autoaprendizaje-Aprendizaje Autónomo
  • Calidad en la enseñanza
  • Elaboracion material docente
  • Evaluación de las enseñanzas
  • Evaluación del aprendizaje
  • Gamificación
Miembros de la comunidad UPM que lo componen
Nombre y apellidos Centro Plaza *
ALVARO PEREZ RAPOSO E.T.S. DE EDIFICACIÓN L.D. PRF.CONTR.DOCT.
ENRIQUE SADORNIL ARENAS E.U.I.T. FORESTAL TITULAR E.U.
ALEJANDRO VIVAR SANZ E.U.I.T. FORESTAL TITULAR UNIVERSIDAD
M LUISA MARTIN HORCAJO E.T.S. DE EDIFICACIÓN TITULAR E.U.
MARIA DOLORES REDONDAS MARRERO E.T.S. DE EDIFICACIÓN L.D. PRF.CONTR.DOCT.
M. PILAR CRISTOBAL RUIZ E.T.S.I. DE MONTES L.D. PRF.CONTR.DOCT.
* La plaza que se muestra corresponde a la ocupada en el momento de la convocatoria
(para PDI/PAS de la UPM, en el resto de casos no se especifica).
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

Una de las líneas principales de este proyecto, es realizar una experiencia de aula invertida en la asignatura “Métodos Cuantitativos para la Empresa”, una asignatura del semestre par de la Doble  Grado en Edificación y Administración y Dirección de Empresa (en adelante Edificación+ADE), que se imparte en la ETS Edificación de la UPM. En esta asignatura se impartirán 5 semanas con la dinámica de aula invertida, es decir, en determinados contenidos es el alumno el que se prepara los contenidos (lee material, ve un video, busca material,....) mientras que en las clases presenciales se realizan las actividades de aclarar dudas, realizar ejercicios y hacer trabajos en una dinámica de grupos.

Esta asignatura se imparte de forma paralela en dos dobles grados, Edificación + ADE  y Doble  Grado en Informática y Administración y Dirección de Empresa (en adelante Informática + ADE), lo que nos permitirá valorar y comparar las virtudes de esta dinámica.

Además,  se aplicarán algunas técnicas de aula invertida en el grupo de Matemáticas II, Grado en Ingeniería en Tecnologías Ambientales (grupo B), estudiado cómo adaptar estos métodos a casos de grandes grupos (90 alumnos) y las posibles dificultades que ello conlleva. Se intentará en otros grupos y asignaturas de otras titulaciones.

Cuando los profesores aplicamos técnicas de innovación educativa nos encontramos frecuentemente con la dificultad de cómo evaluar el éxito de estas ya que el resultado de las notas depende de muchos factores, como puede ser la titulación, el turno o grupo, el profesor que imparte la asignatura, la proporción de alumnos repetidores,…

Colorado Learning Attitudes about Science Survey, “CLASS”, [W.K. Adams, K.K. Perkins, N.S. Podolefsky, M. Dubson,, N.D. Finkelstein, and C.E. Wieman. New instrument for measuring student beliefs about physics and learning physics: Colorado Learning Attitudes about Science Survey. Physical review special topics. Physics education research 2. 2006]  es una herramienta que permite superar esta dificultad. Se trata de un cuestionario para los alumnos de física, a través del cual se estima la actitud de los alumnos ante la física antes y después de su primer curso en la universidad, pudiendo valorar su evolución.

En esta línea, y por tanto otra parte importante de este proyecto, es  la elaboración de un cuestionario equivalente que nos permita valorar el cambio de actitud de nuestros alumnos con respecto a las matemáticas;  un cuestionario específico para matemáticas, con el que además podamos valorar el cambio de actitud de los alumnos cuando se implementan en el aula metodologías docentes innovadoras y que sea  aplicable en cualquier asignatura de matemáticas de un alumno de los primeros cursos de ingeniería/ arquitectura de la UPM.

El cuestionario se realizará en la última semana de enero, para que pueda ser distribuido entre los estudiantes antes del comienzo de las clases  y al finalizar el semestre de las asignaturas del semestre par.

Una vez disponible la herramienta de medida se utilizará en asignaturas y grupos en los que se desarrollan clases según diferentes metodologías (desde las más clásicas a otras más innovadoras). Y, en particular, en una experiencia piloto de aplicación de la metodología aula invertida. Se compararán los resultados en dos grupos de características similares, impartidos por el mismo profesor de una misma asignatura. En uno de ellos se realizará una enseñanza con participación activa del alumno: se utilizarán dinámicas de grupo, disminución del tiempo asignado a clases magistrales, etc. En el otro se impartirán 5 semanas con la metodología aula invertida, es decir, en los contenidos seleccionados el alumno construye su propio aprendizaje (lee material, ve videos, busca información,....) y las clases presenciales se dedican a actividades como resolver dudas, realizar ejercicios y hacer trabajos en una dinámica de grupos.

Con la información recogida mediante el cuestionario sobre la actitud de los alumnos con respecto a las matemáticas, se podrá analizar la influencia de otros factores sociológicos, académicos o metodológicos en la evolución de dicha actitud. Finalmente la información recogida contribuirá a mejorar el cuestionario, la propia herramienta de medida.

OBJETIVOS DEL PROYECTO

Los objetivos principales que se pretenden con este proyecto son dos:

Por un lado, la elaboración y/o recopilación de material didáctico que permita llevar a cabo experiencias basadas en el aula invertida en la asignatura de Métodos Cuantitativos para la Empresa correspondientes a las dobles titulaciones de Edificación + ADE e Informática + ADE. Se estudiará las dificultades de la aplicación de estos nuevos métodos a grandes grupos, con las adaptaciones necesarias para llevarla a cabo.

Por otro lado, la elaboración de un cuestionario de actitud de los alumnos frente a las matemáticas que nos permita valorar el éxito de, no solo esta iniciativa educativa, sino de la implementación de nuevas técnicas educativas en las matemáticas de los primeros curso de ingeniería de la UPM, considerando la posible incidencia en los resultados de factores de otro tipo.

CONTRIBUCIÓN A LA MEJORA DE LA CALIDAD

La incorporación de nuevos recursos educativos en la enseñanza en la universidad mejora la calidad docente y proporciona a los alumnos mejores conocimientos  y competencias para la ejecución de sus futuras tareas profesionales.

La aplicación de los métodos de aula invertida en una asignatura concreta facilita y promueve su implementación en otras asignaturas de matemáticas del departamento, donde es más complejo llevarlos a cabo, ya sea debido a la gran cantidad de profesores involucrados, a que los contenidos propios de la misma no se prestan al autoaprendizaje, a que los grupos de los alumnos son demasiado numerosos, o a que los alumnos son más heterogéneos,  entre otros motivos.

De forma adicional, la elaboración de un cuestionario que nos permita  valorar lo buena que es una técnica de innovación educativa, respecto a la actitud de los alumnos frente a la materia que se imparte, permite disponer de una herramienta con la que evaluar el éxito en las metodologías de mejora del aprendizaje y con la que ayudarse al elegir las técnicas más adecuadas, según el tipo de asignatura y alumnado, en el intento de mejorar la calidad de la enseñanza.

ALCANCE Y PÚBLICO OBJETIVO AL QUE SE DIRIGE

El propósito último de este proyecto es la implementación de métodos de formación innovadoras, tipo aula invertida, en un gran número de las asignaturas de matemáticas del Departamento de Matemática Aplicada de la UPM  y la utilización del cuestionario de actitud frente a las matemáticas en esas y otras asignaturas de matemáticas de los estudios de ingeniería y/o arquitectura de la UPM como herramienta para, entre distintas metodologías a aplicar, elegir la más idónea.

Más inmediato y de forma piloto, la dinámica de aula invertida va dirigida a los alumnos matriculados en la asignatura de Métodos Cuantitativos  para la Empresa, que se imparte en  dos grupos de titulaciones de doble grado, Edificación + ADE e Informática + ADE.

Las dos dobles titulaciones son de nueva implantación, la primera de ellas, está en su segundo curso, mientras que la primera,  se imparte este curso académico por primera vez.

La docencia de dicha asignatura en ambas titulaciones se realiza en la ETS Edificación por la misma profesora, Mª Dolores Redondas, que impartió dicha asignatura el curso pasado a la primera de las dobles titulaciones.

Los grupos son dos grupos reducidos, de 30 a 40 alumnos de primer curso, segundo semestre,  y con un perfil muy homogéneo, las notas de acceso a la universidad son similares, y el hecho de la reciente implementación de ambas titulaciones hace que la proporción de repetidores sea muy pequeña.

Esto supone unas condiciones muy adecuadas para realizar una experiencia piloto de aplicación de métodos de innovación educativa (aula invertida en este caso) pudiendo valorar los resultados frente a un grupo de control.

Además, de forma paralela,  se aplicarán algunas técnicas de aula invertida en el grupo de Matemáticas II del Grado en Ingeniería en Tecnologías Ambientales (grupo B), estudiando cómo adaptarlos a casos de grandes grupos (90 alumnos) y las posibles dificultades que ello conlleva. Y, si fuera posible, en otros grupos y asignaturas de otras titulaciones.

Como herramienta de medida se utilizaría el cuestionario de actitud que sería respondido en ambos grupos de la asignatura “Métodos Cuantitativos  para la Empresa”, pero además, responderán al cuestionario los alumnos de:

  • Matemáticas II, Grado en Edificación. ETS Edificación.
  • Matemáticas II, Grado en Ingeniería en Tecnologías Ambientales. ETSI de Montes, Forestal y del Medio Natural.
  • Estadística, Grado en Ingeniería del Medio Natural (GIMN). ETSI de Montes, Forestal y del Medio Natural.
  • Cálculo (GL y GO). Grado en Fundamentos de la Arquitectura. ETS Arquitectura.
  • Álgebra (Gl,  G2 y G4). Grados en ingeniería y Ciencia agronómica, Grado en Ingeniería Alimentaria y Grado en Ingeniería Agroambiental). ETSI Agronómica, Alimentaria y de Biosistemas.
  • Matemáticas II. Grado en Biotecnología. ETSI Agronómica, Alimentaria y de Biosistemas.

Se busca una variedad muy amplia de asignaturas y grupos para estudiar la incidencia de la aplicación de métodos innovadores y de otros factores (académicos, sociológicos) en la evolución de la actitud frente a las matemáticas del alumnado de primer curso.

FASES DEL PROYECTO Y ACCIONES QUE SE VAN A DESARROLLAR

Fase inicial.- Última semana de enero

Elaboración de un cuestionario con preguntas relativas a la actitud de los alumnos frente  a las matemáticas. Debe ser similar al cuestionario CLASS (Colorado Learning Attitudes about Science Survey) de actitud  frente a la física, pero adaptado a las matemáticas y que se pueda utilizar para cualquier asignatura de matemáticas de un primer curso de ingeniería y/o arquitectura. En éste se incluirán además preguntas sobre el perfil del alumnado, que permita analizar las posibles diferencias y/o similitudes entre distintos grupos (académicos, sociológicos,) de alumnos a los que se va a aplicar el cuestionario. Al comienzo de las clases en el semestre par se recogerá, mediante el cuestionario, la información de los alumnos (asignaturas, grupos) seleccionados.

 

Fase aula invertida.- Febrero- mayo: Desarrollo del semestre.

A lo largo de las semanas del semestre, en la asignatura de Métodos Cuantitativos para la Empresa correspondientes a las dobles titulaciones de Edificación + ADE e Informática + ADE, parte de las clases se llevarán de forma paralela en los dos grupos, con exposición de contenidos en el aula por el profesor y evaluación y corrección de los mismos. Esta parte común de ambas asignaturas se debe valorar y evaluar para mejorar el análisis de los resultados de la aplicación del aula invertida.

Al menos en 5 de las semanas del curso, la asignatura en uno de los grupos se impartirá con métodos de aula invertida. Esto requiere llevar a cabo a lo largo de esta fase del proyecto las siguientes acciones:

1.- Material inicial: Se recogerá o se realizará material para que los alumnos se preparen la clase.

2.- Evaluación de lo leído: Se implementarán cuestionarios para valorar la preparación de los alumnos antes de llegar a clase. Antes del inicio de la clase, los alumnos deben responder a un cuestionario –vía Moodle, que pueden realizar desde cualquier ordenador o con el móvil antes de entrar en clase- que medirá si se ha trabajado el material proporcionado. Los alumnos que no hayan trabajado este material inicial, tendrán penalización en la nota correspondiente a esta práctica.

3.- La dinámica en el aula será propia de aula invertida: en clase se solucionarán dudas, se realizarán dinámicas de aprendizaje colaborativo y solucionarán problemas y/o ejemplos.

4.- Evaluación: Se entregarán prácticas, normalmente realizadas en grupo para valorar el grado de conocimiento alcanzado. Estas prácticas han de ser similares en el grupo en el que no se lleva a cabo la dinámica de aula invertida.

 

Fase evaluación.-  Junio- julio: Finalizando el semestre

En las asignaturas y grupos en los que se pasó en la fase inicial del proyecto el cuestionario sobre actitud de los alumnos frente a las matemáticas se repite el proceso para recoger información sobre su actitud ante las matemáticas al finalizar el semestre.  Obtenidos los resultados de los cuestionarios debemos valorar dos importantes aspectos: en primer lugar la evolución de la actitud de los alumnos frente a las matematicas y en segundo lugar el impacto que han tenido la aplicación de los métodos propios de aula invertida en este cambio.

Además se debe evisar el material desarrollado teniendo en cuenta los resultados parciales de los alumnos en la asignatura de "Métodos Cuantitativos para la Empresa".

Fase de extensión.- Septiembre – noviembre de 2017

Revisión del cuestionario de actitud. Uno de los objetivos es la obtención de un cuestionario que mida adecuadamente el cambio de actitud de los alumnos respecto a las matemáticas. Es necesario la revisión de los mismos y seguir utilizándolo en los siguientes semestres para su perfeccionamiento.

Aplicación del cuestionario a los alumnos del semestre impar del Departamento de Matemática Aplicada.

 

RECURSOS Y MATERIALES DOCENTES

La idea principal del aula invertida es que el alumno se prepare previamente los contenidos que se van a desarrollar en la clase, para que después en el aula, de forma presencial, se pueda interactuar y llevar a cabo tareas colaborativas, que los alumnos deberán realizar de forma autónoma, pero asesorados por el docente.

Este proceso lleva implícito la elaboración y/o recopilación de un material didáctico. En algunos casos este material didáctico será realizado por el profesor y en otros casos será recopilado del material de referencia de la asignatura. Este material será tanto escrito como material audiovisual. Creemos que uno de los factores que favorecerán el éxito de la implementación del aula invertida es la variedad de recursos en cuanto a formatos y a fuentes de los mismos.

Además, es necesario, para que la dinámica de la clase no se vea lastrada por los alumnos que no han realizado el trabajo de revisión de documentación previa necesaria, la  elaboración de unos cuestionarios que permitan al profesor comprobar el nivel de preparación de los alumnos previos a la sesión presencial de trabajo.

Finalmente se elaborarán unas prácticas que permitan evaluar el nivel de adquisición de conocimientos y de competencias de los alumnos. Esta valoración servirá principalmente para que los alumnos puedan evaluar su autoaprendizaje, pero se utilizará por el docente para observar el nivel de desarrollo alcanzado por los alumnos en esa parte específica de la materia,  y en su caso, poder reforzar los objetivos no alcanzados. Estas prácticas se utilizarán, de forma adicional, para medir la diferencia de habilidades y conocimientos dentro del grupo en el que se lleva a cabo la  dinámica de aula invertida.

SEGUIMIENTO Y EVALUACION

En la experiencia piloto que se va a realizar, tanto en las  semanas del curso en las que se lleve a cabo la dinámica de aula invertida, como en las restantes, las clases se impartirán de forma paralela en los dos grupos, con entrega de prácticas y exámenes parciales, lo que permitirá valorar de forma continua la evolución de cada grupo.

PRODUCTOS RESULTANTES

Tras la realización del proyecto, se dispondrá de una versión casi definitiva de un cuestionario que permita valorar el cambio de actitud de los alumnos de primer curso de ingeniería y/o arquitectura tras  un primer curso de matemáticas. Este cuestionario es de gran utilidad a la hora de poder valorar el impacto de ciertas técnicas de innovación educativa.

La aplicación de la metodología “Aula invertida” generará  los recursos propios de la asignatura de Métodos Cuantitativos para la Empresa junto con los cuestionarios de valoración de los conocimientos por parte de los alumnos, el material previo a la clase, las prácticas, etc. La tipología y mecánica para el aula invertida serán extrapolables a otras asignaturas.

MATERIAL DIVULGATIVO

Como consecuencia del proyecto de innovación educativa  esperamos obtener al menos dos resultados  publicables:

  • Cuestionario de valoración del cambio de la actitud respecto a las matemáticas  de los alumnos frente a una nueva experiencia de innovación educativa en el aula.
  • Resultados contrastados de la aplicación de los métodos de aula invertida en una asignatura de matemáticas.
COLABORACIONES

Nuestro propósito es que exista una estrecha colaboración con otros proyectos de innovación educativa que se llevan a cabo en el Departamento de Matemática Aplicada.