Aprendizaje activo y cooperativo de la...
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María T. Oliver-Hoyo
Aprendizaje activoy cooperativo de la Química:un caso prácticoen una universidadde Estados Unidos
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NCSU
UNChapel Hill
Duke
RTP
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EvidenciaClases
Estudiantes pierden interés después de 20 minutos1
Grupos cooperativos promueven el aprendizaje2
Instrucción pasiva no mantiene interés en las ciencias3
Tiende a reducir el sentido de reponsabilidad4
LaboratoriosAcomodan diferentes estilos de enseñanza5
No afectan significativamente el aprovechamiento6
Desconexión entre el contenido de laboratorio y charla7
Influye consistentemente actitudes positivas8
Referencias:1 Bligh Jessey-Bass2 Felder ED3770383 Tobias4 Mac Gregpor, et. al. 5 Domin, JCE6 Pickering JCE7 Hofstein Rev.Educ.Res.,8 Gabel, JCE
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Datos Cualitativos
Video y Audio Entrevistas
Cuadernos reflexiónEvaluaciones
Adquisición de Datos
Datos Cuantitativos
DCARS - actitudesEstudios comparativosPruebas conceptuales
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Instrucción ActivaMétodo básico
Trabajocooperativo
AprendizajeActivo Charla
corta
Lecturas
Preguntas -Respuestas
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Transformación del contenidoUnidad de Teoría Cuántica
Clase tradicional
Clase activa
• 7 tópicos principales • 3 demostraciones • asignaciones
individuales
• 4 actividades • 7 “demos” • trabajo individual • trabajo en grupo • simulaciones • preguntas retadoras
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Efecto FotoeléctricoAluminumKinetic Energy vs Wavelength
-0.050
0.050.1
0.150.2
0.250.3
0.350.4
0.45
195 200 205 210 215 220 225 230 235
Wavelength (nm)
Kin
etic
Ene
rgy
(eV)
AluminumKinetic Energy vs Frequency
-0.050
0.050.1
0.150.2
0.250.3
0.350.4
0.45
1.25E+15 1.30E+15 1.35E+15 1.40E+15 1.45E+15 1.50E+15 1.55E+15
Frequency (Hz)
Kin
etic
Ene
rgy
(eV
)
Y vs X
y = 9.1x + 2.4R2 = 0.9935
15
20
25
30
35
40
45
50
1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5
X (? units)
Y (?
uni
ts)
Informative title
Linear relationship and R2 value(R2 gives the reliability of the line. A perfect line has R2 = 1).
x-axis starts at 1.5
x-axis title and units
y-axis title and units
y-axis starts at 15
Linear trendline
DataX Y2 203 304 405 47
Comprehension Question: Explain why photographic film can be handled in a “dark room” lighted with red light but is ruined if it is exposed to the same intensity of yellow light.
• Colección de datos• Destrezas gráficas• Discusión de resultados
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Ves la luz?
VI
BGY
OR
GB
GreenSolution
Knowing diamond is transparent whichcurve (A, B, or C) best represents the absorption spectrum of diamond?
III) http://javalab.uoregon.edu/dcaley/elements/Elements.htmlIV) http://chemistry.beloit.edu/Stars/applets/emission/index.html
http://chemistry.beloit.edu/Stars/applets/absorption/index.html
Red
Orange
Yellow Green
Blue
Violet
Estación I Estación II
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Huellas DigitalesR
efle
ctiv
ity
0 %
100 %
410 434 486 656395nm
infinity654
3
2
1
-hR/16
-hR/9
-hR/4
-hR
-hR/36-hR/25
Ener
gy in
joul
es
n quantumnumber
visiblespectrum
ultravioletspectrum
infraredspectrum
blue
-gre
enre
d
blu e
v iol
et
LIGHT SOURCE
PHOTODETECTOR
WAVE SHAPER
AMPLIFIER OUTPUT
SYMBOL
Oliver-Hoyo,M.; Allen, D. JCE, 2002, 79(4), 459-461.
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Sistema Hotelero:
I. Configuración de niveles
II. Costo
III. Configuración de pisos
IV. Identificación de clientes
- Determine el número de pisos
por nivel.
- Estudie diseño de los pisos.
- Determine planes de escape.
- Compare similitudes en los pisosaltos.
HOTEL ATÓMICO
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TITLE:Time: Topic:Type: Level:Overview: Materials and Equipment:Objective(s):Misconceptions:Other Student Difficulties:Prerequisites:
Activity TableTask Reason Notes
Related Activities:References:Supplementary Material:
~100 ~100 actividadesactividadesscaleup.ncsu.eduscaleup.ncsu.edu
J. of Chemical Education, 2002, 79 (4), 459-461J. of Mathematics and Science:Collaborative Explorations, Fall 2003, 6, 167-173
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Técnicas de implementación
Responsabilidad individualUso del dado, nombres al azar…Contratos
Interdependencia positivaRemuneración de esfuerzo grupal
Destrezas interpersonalesReconocer estudiantes por su nombreGrupos cooperativos/colaborativos
Evaluaciones formativasValoración individual dentro del grupo
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Tecnología
Facilidades
ContenidoPedagógico
Estudioseducacionales
¿Cuál es el impacto en el aprovechamiento de los estudiantes?
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Metas Educativas•Fomentar la apreciación por la química y el
entendimiento de fenómenos químicos.- destrezas de alto nivel cognitivo- destrezas gráficas
•Promover destrezas de comunicación y trabajoen equipo.
•Aumentar el interés de los estudiantes por la química.•Disminuir porcentaje de fracasos y relacionarlos
a éxitos en cursos subsiguientes.
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Análisis estadístico
Diseño experimentalConjuntos de datos completosMuestra al azarEquivalencia de gruposModelo de interacciones significativasComplementación estadística (SAS)
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Diseño Experimental
Otoño 2001
Tradicional CH 101
Activa CH 101
Instructores
MTOH instructor/ 1 TA
MTOH / 1 TA
Tiempo contacto
T Th 4:05 - 5:20p.m. 150 minutos /semana
MWF 3:40 - 5:25 p.m. 150 minutos /semana
Tiempo por tópico
Charla + Lab + Sesión de Problemas
Tiempo máximo por tópico
Formato Demostraciones Destrezas gráficas Asignaciones Tecnología mostrada por el profesor
Actividades Tecnología en clase Simulaciones
Contenido Misma perspectiva Prontuario
Mismo énfasis Prontuario idéntico
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Grupos comparativos
Ingeniería/
Física
Biología
Otros
Otros factores a considerar:Número de cursos relacionadosGénero
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Modelo Estadísticoyijkl = µ + Ci + Mj + Ek + (C*M)ij + (C*E)ik + (M*E)jk + (C*M*E)ijk + εijkl
Source F Value Pr > F (p-value)
Exam 10.14 < 0.000
Major 16.97 < 0.0001
Class 2.63 0.1052
Ex*major 0.33 0.9195
Exam*class 6.59 0.0002
Major*class 3.13 0.0444
Ex*maj*class 0.53 0.7874
!
???
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Schematic Boxplots
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Evaluaciones del Instructor Pregunta Pasiva
n= 113 Activa n= 48
…demuestra entusiasmo por la enzeñanza 4.8 (0.4) 4.6 (0.5) …esta bien preparado para dar sus charlas 4.8 (0.4) 4.5 (0.7) …tiene escritura legible. 4.6 (0.6) 4.4 (0.6) …se expresa claramente. 4.1 (0.8) 3.7 (1.1) …es receptivo a preguntas y comentarios. 4.6 (0.6) 4.1 (1.1) …está disponible en sus horas d e oficina. 4.3 (0.8) 4.4 (0.7) …domina el conteni do del curso. 4.8 (0.4) 4.6 (0.7) Yo recomendaria este instruct or a otros estudiantes
3.8 (1.1) 3.7 (1.2)
La efectividad de este instructor como maestro es:
4.0 (0.9) 3.8 (1.0)
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Consistencia Internadel Cuestionario
Rating Cronbach alphaScale-Up Pre-Survey Post-Survey Derived Chemistry Anxiety Rating Scale 0.96 0.93 Factor 1, Learning-Chemistry Anxiety 0.93 0.91 Factor 2, Chemistry-Evaluation Anxiety 0.90 0.83 Factor 3, Handling-Chemicals Anxiety 0.95 0.89 Attitudinal Scale* 0.73 0.82Lecture Pre-Survey Post-Survey Derived Chemistry Anxiety Rating Scale 0.94 0.93 Factor 1, Learning-Chemistry Anxiety 0.92 0.91 Factor 2, Chemistry-Evaluation Anxiety 0.84 0.82 Factor 3, Handling-Chemicals Anxiety 0.90 0.92 Attitudinal Scale* 0.72 0.70
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Análisis de actitudes
y = 0.5804x + 21.76
01020304050607080
0 20 40 60 80
Pre-clase
Post
cla
se
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Ganancias Residuales
0123456789
-14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12
Ganancia
# de
est
udia
ntes
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Retos AccionesCubrir contenido
Actitudes y expectativas
Apoyo administrativo– Entrenamiento de
personal– Envolvimiento de
facultad– Facilidades y recursos
Uso de la tecnología
Diseño de material
Manejo de clase
Estrategias
Instructor
Propuestas
Mecanismos
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55 escritorios
54 asientos
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Aprendizaje activo
Enseñanza pasiva
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Planes futuros…!!!???
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Agradecimientos
FIPSENSF CAREER
Bob BeichnerPhysics Education Research & Development Group
DeeDee Allen
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Referencias
Análisis estadístico"Effects of an Active Environment: Teaching Innovations at a Research Institution",
Maria Oliver-Hoyo* and DeeDee Allen, J. Chemical Education, 2004, 81(3), 441-8.
Cuantificación de datos cualitativos"Attitudinal Effects of a Student-Centered Active Learning Environment",
Maria Oliver-Hoyo* and DeeDee Allen, Journal of Chemical Education, 2005, 82 (6), 944-949.
Análisis cualitativo"The Use of Triangulation Methods to Validate Results of Qualitative Educational
Research", Maria T. Oliver-Hoyo* and DeeDee Allen, J. of College Science Teaching, 2006, Jan/Feb, 42-47.