Saturday, March 19, 2016

Evaluación de la competencia STEM

En esta actividad se pide definir los criterios e indicadores para evaluar la secuencia indagativa de la sesión anterior. Para ello, tendremos que establecer una serie de herramientas y recursos de evaluación que permitan realizar:

·         Una evaluación formativa del proceso de aprendizaje;
·         Una evaluación sumativa centrada en el producto final del proceso de aprendizaje

En primer lugar fijaremos los criterios de evaluación para la actividad:

  • üValorar la importancia del trabajo basado en el método científico
  • ü  Conocer las diferentes fases del ciclo biológico
  • ü  Reconocer las diferencias entre reproducción sexual y asexual
  • ü  Diferenciar los diferentes tipos de reproducción en animales
  • ü  Identificar las diferencias entre machos y hembras de una misma especie: dimorfismo sexual
  • ü  Conocer y diferenciar las relaciones de los individuos de una misma especie en un ecosistema: relaciones intraespecíficas.
  • ü  Conocer el concepto de sucesión numérica
  • ü  Ser capaz de reconocer un patrón en una sucesión numérica

Las herramientas de evaluación serán:
·         Observación directa del alumno durante el proceso de aprendizaje
·         Evaluación del trabajo final mediante:
ü   Evaluación entre iguales
ü   Autoevaluación
ü   Evaluación por el profesor

Para la evaluación emplearemos rúbricas, la primera  de ellas, que evalúa la secuencia didáctica nos va a permitir la evaluación del proceso del aprendizaje, en este caso indagativo:
Fase del proceso
Nivel de consecución
4
3
2
1
Planteamiento  del problema
Identifica todos los aspectos del problema planteado de forma compleja
Identifica la práctica totalidad de los aspectos a estudio
Plantea los problemas de forma ambigua
Planteamiento erróneo
Formulación de hipótesis
Plantea hipótesis que encajan con el problema a estudio con gran nivel de concreción
Plantea hipótesis que encajan con el problema a estudio de forma algo ambigua
Plantea pocas hipótesis en relación con el problema
Plantea hipótesis sin relación con el problema
Recogida de información
Utiliza una gran variedad de fuentes de información, las contrasta y valora su fiabilidad.
Utiliza fuentes de información, pero no las contrasta debidamente
Recogida insuficiente de información.
No busca fuentes de información fiables, busca pocas o sin contrastar
Análisis de la información
Saca conclusiones complejas de la información obtenida y utiliza diferentes mecanismos para analizar la información obtenida: elabora gráficas, esquemas, tablas…
Saca algunas conclusiones aunque son simplistas o poco fundamentadas.
Las conclusiones no están fundamentadas correctamente. No diferencia la recogida de datos de las conclusiones
El análisis es deficiente y no está basado en los datos obtenidos
Comunicación resultados
Elabora una presentación de diapositivas para mostrar sus resultados y la presenta a sus compañeros.
Elabora una presentación pero no es un trabajo argumentado y/o no la presenta debidamente en clase
Elabora una presentación poco trabajada, poco argumentada. No la presenta en clase.
No elabora la presentación


Para la evaluación del trabajo final (evaluación sumativa) se utilizará la siguiente rúbrica:


Criterio
Nivel de consecución
4
3
2
1
Reproducción en animales
Diferencia con claridad los mecanismos reproductivos (sexual y asexual) que aparecen en el problema planteado.
Distingue los mecanismos reproductivos en el problema planteado
Diferencia aunque de forma ambigua o no correctamente explicado los mecanismos de reproducción en el problema plante
No distingue los mecanismos de reproducción sexual y asexual en el problema planteado
Describe con detalle las fases del ciclo biológico de los seres vivos
Identifica las fases del ciclo biologico
Distingue de forma ambigua las fases del ciclo biologico
No distingue las fases del ciclo biológico
Identifica el fenómeno dimorfismo sexual, lo relaciona con el problema planteado y lo explica en detalle.
Identifica el fenómeno dimorfismo sexual, lo relaciona con el problema planteado, pero no lo explica adecuadamente
Identifica el fenómeno dimorfismo sexual, pero no es capaz de relacionarlo con el problema de forma clara
No identificael fenómeno dimorfismo sexual.
Relación de los   individuos en un ecosistema
Explica que los seres vivos se relacionan unos con otros, distinguiendo relaciones inter e intraespecíficas.
Explica de forma simplistalas relaciones entre los seres vivos y sus tipos
Explica las relaciones entre los seres vivos pero no distinguerelaciones inter e intraespecíficas.
No explica las relaciones entre los diferentes seres vivos
Explica las relaciones sociales de los individuos en una colmena y describe la función de cada uno de ellos
Menciona las relaciones sociales de los individos de una colmena pero no las explica con detalle
Menciona las relaciones sociales pero las explica de forma   errónea
No menciona las relaciones sociales
Sucesiones numéricas
Identifica una sucesión numérica en los datos numéricos recogidos en el problema y es capaz de encontrar la relación de recurrencia para encontrar los siguientes términos
Identifica los resultados con una sucesión numérica, pero no es capaz de encontrar la relación de recurrencia
Identifica el problema con una sucesión pero lo hace de forma errónea o incompleta
No relaciona los resultados en el problema como una sucesión


Sería necesario concretar con más detalle la forma de determinar la calificación final del ejercicio. Dando un peso específico a la evaluación del proceso y del resultado final obtenido así como de las evaluaciones del profesor, evaluación entre iguales y autoevaluación.

Tuesday, March 15, 2016

Unidad 4- Tarea 3 - Estudio de la genealogía de las abejas mediante la indagación científica

En esta tarea, se pide el diseño de una secuencia didáctica desde un planteamiento de indagación, a partir del trabajo realizado anteriormente, en mi caso "Modelo matemático de un fenómeno natural: La genealogía de las abejas"

1. Planteamiento del problema
Sabemos que en una colmena hay diferentes tipos de individuos: obreras, zánganos y abeja reina ¿Qué diferencia unas de otras? ¿qué mecanismo debe ocurrir para que nazca un zángano o una obrera? ¿Sigue algún patrón el número de individuos en cada generación de abejas?

2. Formulación de explicaciones iniciales e hipótesis
Se pide al alumnado que responda a los interrogantes anteriores y que plantee hipótesis  sobre las diferencias sobre cada uno de los tipos de abejas. Se les pedirá que se centren principalmente en la función de cada uno y su capacidad reproductora y sobre el mecanismo para que nazca del huevo una abeja o un zángano. Probablemente su hipótesis será que se trata de un mecanismo aleatorio como ocurre en la reproducción de las especies que nos son más familiares como los mamíferos.

3. Búsqueda de información para la construcción de pruebas que apoyen (o rechacen) sus ideas
Se buscará información sobre estos temas en su libro de texto, otra biblografía que se disponga o en Interne, si es posible.
Se animará a los alumnos a buscar información concreta que responda a las cuestiones planteadas inicialmente.
En este caso es complicado realizar un ejercicio práctico en el aula, pero es posible plantear la visita a una graja apícola. Existen varias cerca de Madrid que organizan visitas guiadas para escolares en las que se puede buscar información sobre estas cuestiones:
-      Aula apícola Sierra de Hoyo (Hoyo de Manzanares- Madrid) http://www.aulaapicolahoyo.com/
-      Aula-museo Abejas del Valle- Poyales del Hoyo (Ávila) http://www.abejasdelvalle.com/

4. Análisis e interpretación de la información y los datos recogidos convirtiéndolos en pruebas.
Despues de haber recogido la información anterior se analizarán los resultados.
Se dirigirá a los alumnos a elaborar el árbol genealógico de un zángano para contar el número de individuos en cada generación e intentar encontrar un patrón matemático en ellos.

5. Comunicar los resultados y conclusiones obtenidas.  
Una vez que se ha terminado la investigación se compartirán los datos obtenidos y las conclusiones extraídos de estos con sus compañeros.
Para facilitar la puesta en común e introducir la utilización de una herramienta tecnológica, los alumnos elaborarán una presentación de diapositivas para exponer en clase.

Monday, March 14, 2016

Modelo matemático de un fenómeno natural: La genealogía de las abejas

En una colmena encontramos tres tipos diferentes de abejas: obreras, zánganos y reina.


Abejas: organización y castas | Jalea Real
Los zánganos son las abejas machos. Provienen de un huevo sin fecundar, es decir tienen madre. Su función en la colmena es fecundar a la abeja reina. Lo vamos a representar mediante el icono: 
Las obreras son hembras infértiles. Provienen de un huevo fecundado, tienen madre (la reina) y padre (zángano). Su misión en la colmena es la producción de la miel, alimentar a las larvas y la construcción y mantenimiento de la colmena.

La reina es la única hembra fértil. Su función es meramente reproductiva. Vamos a representarla mediante el icono: 
Si estudiamos el árbol genealógico de un zangano, tendría una forma como esta:

Si contamos el número de individuos en cada generación:

Observamos que el número de individuos de cada generación cumplen la sucesión de Fibonacci. Una sucesión recurrente en la que, a partir de los dos primeros términos:
a1=1
a2=1
Se obtienen el resto de términos como suma de los dos anteriores:
1, 1, 2 ,3, 5, 8, 13, 21...


 Los iconos se han obtenido de http://www.flaticon.com/

Applet: Una herramienta útil para el desarrollo de la competencia STEM

Un applet es una pequeña aplicación que puede ser de gran utilidad para el desarrollo de la competencia STEM. 
En la página http://phet.colorado.edu/en/simulations/category/by-level se pueden encontrar una gran variedad de applets clasificados por etapa educativa. 
En este caso he elegido este applet sobre modelos atómicos: Este applet puede ser de gran utilidad para comprender la estructura atómica, el número de partículas de las que consta el átomo, la proporción entre ellas, qué diferencia unos átomos de otros... Creo que es útil para desarrollar la competencia STEM ya que: 


  • Fomenta la habilidad para resolver problemas que modelizan un fenómeno natural.
  • Permite a los estudiantes de forma autónoma, es decir facilita la autosuficiencia
  • Se utilizan herramientas tecnológicas para el aprendizaje
  • Acerca a los alumnos conocimientos científicos de una forma más lúdica



Monday, March 7, 2016

Actividad P2P- Habilidades de un alumno STEM

De acuerdo con Morrison, un alumno competente en STEM debería ser:
  •       Capaces de resolver problemas. 
  •       Innovadores
  •       Inventores
  •       Pensadores lógicos
  •       Autosuficientes
  •       Científicamente/tecnológicamente cultos.

Es difícil relacionar el desarrollo de estas habilidades con una única de las áreas relacionadas con la competencia STEM: Ciencias, Tecnologías, Ingeniería y Matemáticas) ya que las cuatro son áreas complejas e interrelacionadas entre ellas. 
La capacidad para resolver problemas se trabaja en el área de Matemáticas, Ciencias (especialmente en la Física y Química) y por supuesto en la Tecnología o Ingeniería
La innovación probablemente está más relacionada con la Tecnología y la Ingeniería, aunque también con la investigación científica
La creatividad o la capacidad para inventar mecanismos o procesos, está relacionada con la Tecnología y la Ingeniería
La capacidad para pensar de forma lógica se trabaja en todas las áreas, pero quizá de forma prioritaria en las Matemáticas
La autosuficiencia, se trabaja también en todas las áreas del conocimiento, por tanto, se trabaja en las cuatro áreas relacionadas con la competencia STEM
La cultura científica se debería desarrollar en el área de Ciencias.

TAREA PARA DESARROLLAR LA COMPETENCIA STEM
La variedad de tareas que se pueden encontrar en Internet para perseguir el desarrollo de la competencia STEM es enorme y muy diverso, sobre todo si ampliamos nuestra búsqueda a recursos escritos en inglés. Existen tareas más relacionadas con las ciencias, otras con las matemáticas y otras con las tecnologías o la ingeniería.
En este caso, he elegido para comentar un proyecto científico sencillo, trata de comparar la carga que puede aguantar un puente sencillo de viga frente a un puente atirantado.
NIVEL EDUCATIVO: 5º-6º EP- 1ºESO
MATERIALES:
  •       Pajitas (pueden sustituirse por perfiles de papel, palos de brochetas de madera…)
  •       Hilo de nylon
  •       Cinta adhesiva
  •       Clips
  •       Vaso de plástico o papel
  •       Varias monedas iguales
  •       Regla o cinta métrica

PROCEDIMIENTO
En primer lugar se construye un sencillo puente de viga entre dos superficies, pueden ser pupitres, por ejemplo. Se cuelga del puente un vaso en el que se van añadiendo monedas una a una hasta que aguante la estructura.
 A beam bridge made of straws with a load tester (cup) attached.
Se repetirá el proceso varias veces y se toma nota en una tabla como la siguiente:
Tipo de puente
Intento
Número de monedas
Promedio
Puente de viga







Puente atirantado








A continuación se llevará a cabo el mismo proceso pero con el puente atirantado:
The middle part of a suspension bridge model with a load.
CONCLUSIONES: Después de recoger los datos en las tablas, se analizaran los resultados obtenidos. Se realizará un diagrama de barras para representar los resultados.
Dependiendo de los intereses de los alumnos o de su nivel se podría completar el estudio con otro tipo de puente, valorar cómo se podrían mejorar los resultados obtenidos…
Esta es una actividad en la que se trabajan todas las áreas relacionadas con la competencia STEM:

Contenidos
Habilidades
Ciencias
·         El método científico: sus etapas.
·         Trabajo en el laboratorio
·         Las fuerzas. Efectos
·         Formula hipótesis para explicar fenómenos cotidianos utilizando teorías y modelos científicos
·         Registra observaciones, datos y resultados de manera organizada y rigurosa
·         En situaciones de la vida cotidiana, identifica las fuerzas que intervienen y las relaciona con sus correspondientes efectos en la deformación o en la alteración del estado de movimiento de un cuerpo.
Tecnología
·         Software
·         Emplea herramientas y recursos informáticos adecuados en el proceso de diseño y para generar la documentación asociada al proceso tecnológico.
·         Realiza búsquedas de información relevante en Internet.
·         Elabora documentos de texto para las memorias, hojas de cálculo para los presupuestos.
·         Emplea software de presentación para la exposición de uso individual o para su publicación como documentos colaborativos en red
Ingeniería
·         Proyectos tecnológicos
·         Herramientas
·         Materiales
·         Estructuras civiles

.
·         Analiza los objetos y sistemas técnicos para explicar su funcionamiento, distinguir sus elementos y las funciones que realizan.
·         Enumera las fases principales del proyecto tecnológico y planifica adecuadamente su desarrollo.
·         Proyecta con autonomía y creatividad, individualmente y en grupo, problemas tecnológicos trabajando de forma ordenada y metódica desde la fase de análisis del problema hasta la evaluación del funcionamiento del prototipo fabricado incluyendo su documentación.
·         Elabora documentos técnicos, adecuados al nivel de los procesos acometidos y al de su madurez, iniciándose en el respeto a la normalización.
·         Explica cómo se puede identificar las propiedades mecánicas de los materiales de uso técnico.
·         Respeta las normas de seguridad
·         Utiliza con precisión y seguridad los sistemas de corte y fijación.
·         Diseña y dimensiona adecuadamente los elementos de soporte y estructuras de apoyo.
·         Relaciona la investigación científica con las aplicaciones tecnológicas en la vida cotidiana.
·         Explica cómo se puede identificar las propiedades mecánicas de los materiales de uso técnico.
Matemáticas
·         Procesos de matematización y modelización, en contextos de la realidad.
·         Organización en tablas de datos recogidos en una experiencia. Diagramas de barras
·         Medidas de tendencia central.
·         Organiza datos, obtenidos de una población, de variables cuantitativas y los representa gráficamente.
·         Comunica datos y resultados de forma oral y escrita utilizando esquemas, gráficos, tablas y expresiones matemáticas

INTERVENCIÓN EDUCATIVA
Nivel: 1º Eso
Asignatura: Tecnologías
Actuaciones del profesor:
En primer lugar, deberíamos asegurarnos que los alumnos están familiarizados con los diferentes tipos de estructuras, sus elementos de soporte y sujeción (pilares, vigas, tirantes) y los diferentes tipos de esfuerzos a los que están sometidos.
Tras una introducción sobre los diferentes tipos de puentes que existen, se puede empezar con una lluvia de ideas sobre que puentes son más resistentes y que elementos son más importantes para mantener su estabilidad.
A continuación se planteará el proyecto a los alumnos. Se les organizará en grupos de 4-5 estudiantes, se les explicará el objetivo del proyecto y los materiales necesarios para poder realizarlo.
Se les guiará también sobre los apartados y el contenido del que debe constar el informe que han de presentar con los resultados obtenidos.
Actuaciones de los escolares
Los alumnos distribuirán  las tareas en sus grupos y se organizarán para hacerse con el material requerido.
Comenzarán a construir los puentes y tomarán notas de los resultados obtenidos.
Elaborarán un informe con los resultados obtenidos y las conclusiones extraídas de éste.
Esta tarea está en consonancia con la consecución de la competencia STEM ya que:
  •  Moviliza las áreas relacionadas con la competencia STEM (ciencias, tecnología, ingeniería y matemáticas)
  • Requiere ser creativo
  • Implica conocimiento científico
  • Familiariza a los alumnos con estructuras civiles y los elementos que las caracterizan.
  • Los alumnos deben resover problemas
  • Implica tomar decisiones basadas en pruebas y argumentos
  • Se emplean herramientas tecnológicas