Sed Algoritmos

Algoritmos y Algoritmos y Programación Programación

en la Educación Escolaren la Educación Escolar

Fundación Gabriel Piedrahita U.

II Congreso Distrital de Informática Educativa

Bogotá, Octubre 11 de 2007

Juan Carlos López G.Editor EDUTEKA

Coordinador de Materiales EducativosFundación Gabriel Piedrahita Uribe

ALGORITMOS Y PROGRAMACIÓNEN LA EDUCACIÓN ESCOLAR

• FUNDACIÓN GABRIEL PIEDRAHITA URIBE

• Antecedentes del proyecto

• Propuesta planteada

• Experiencia INSA

• Adelantos de la Segunda Edición

Fundación Gabriel Fundación Gabriel Piedrahita Piedrahita UribeUribe

ORIGEN

Gabriel Piedrahita Uribe (1973-95)

Establecida 1998

Cali, Colombia.


MISIÓN

Contribuir al mejoramiento de la Educación Básica y Media en Iberoamérica mediante el uso efectivo de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC).

EDUTEKAEDUTEKA

http://www.eduteka.org

Portal en la Web de la FGPU

Ofrece materiales gratuitos a docentes, directivos escolares y formadores de maestros interesados, tanto en lograr la competencia informática (TIC) de sus estudiantes, como en enriquecer con estas los ambientes de aprendizaje de sus instituciones.


1 Tecnologías de la Información y la Comunicación

PROGRAMA PILOTO

Instituto Nuestra Señora de la Asunción (INSA)

Desde 1999.

Barrio Andrés Sanín, Cali.

Recursos tecnológicos.

Nuestro trabajo.


www.insa-col.org


• Fundación Gabriel Piedrahita Uribe

• ANTECEDENTES DEL PROYECTO




• Tendencia a promover la programación de computadores en la educación media.

• Los planes educativos se enfocan en la formación de programadores (competencias laborales específicas).

• Se utilizan metodologías heredadas de la educación superior.

• Se dedica mucho tiempo a enseñar la sintaxis de lenguajes de programación profesionales.

Antecedentes

• Hay consenso en la necesidad de superar el tipo de enseñanza basada en la transmisión de contenidos para apuntarle en su lugar al desarrollo de competencias (MEN – Intl).

• Se requiere implementar estrategias que contribuyan efectivamente en el desarrollo de las competencias planteadas como fundamentales para la educación en el Siglo XXI.

Antecedentes

• La educación actual debe hacer énfasis en competencias tales como:– Creatividad e innovación– Pensamiento crítico– Solución de problemas– Comunicación y colaboración

• Estas competencias separan a los estudiantes preparados para los ambientes de vida y de trabajo del Siglo XXI, cada vez más complejos, de aquellos que no lo están.

Fuente: Fuente: http://www.21stcenturyskills.org/http://www.21stcenturyskills.org/

Antecedentes

Antecedentes

• Desde el año 2000 se utiliza MicroMundos en INSA.

• A partir del año lectivo 2005-2006, se empezaron a utilizar las funcionalidades de programación que ofrece MicroMundos (procedimientos).

• Se identificó la carencia de libros o manuales de programación desarrollados para Básica y Media enfocados a desarrollar pensamiento algorítmico y habilidades para solucionar problemas.




• PROPUESTA PLANTEADA



Propuesta

• Atender recomendaciones actuales:– Enseñar habilidades para el Siglo XXI en el

contexto de las asignaturas curriculares básicas– Ofrecer oportunidades para aplicar dichas

competencias de manera transversal en los contenidos de las áreas

– Promover enfoques basados en indagación, solución de problemas y destrezas intelectuales de orden superior

– Facilitar métodos de aprendizaje innovadores que integren el uso de las TIC

Fuente: Fuente: http://www.21stcenturyskills.org/http://www.21stcenturyskills.org/

• La programación de computadores posibilita activar una amplia variedad de estilos de aprendizaje;

• Autores como Arthur Luehrmann y Seymour Papert resaltan que tratar de enseñarle al computador mejora procesos cognitivos y ayuda a desarrollar habilidades de solución de problemas.

• La programación ayuda a desarrollar el pensamiento algorítmico y compromete a los estudiantes en la consideración de varios aspectos importantes para la solución de problemas.

Propuesta

Propuesta

• Enseñar Algoritmos y Programación con enfoque en el desarrollo de:– habilidades para solución de problemas– pensamiento algorítmico.

• Integrar con Matemáticas

• Como resultado de la experiencia en INSA se elaboraron dos materiales:

http://www.eduteka.org/AlgoritmosProgramacion.phphttp://www.eduteka.org/AlgoritmosProgramacion.php

Propuesta

Guía Cuaderno Ejemplos

May-07 34.771 19.245 2.332 Jun-07 17.323 9.031 988 Jul-07 14.324 7.965 963

Ago-07 12.165 7.120 577 Sep-07 17.439 8.676 767

96.022 52.037 5.627

DESCARGAS EN FORMATO PDF

Pasos para resolver

problemas matemáticos (Polya).

Ciclo de programación.

Propuesta

Investigación sobre metodologías para Solucionar ProblemasInvestigación sobre metodologías para Solucionar Problemas

Guía para Docentes – Unidad 1

• Énfasis en análizar problemas:

Etapas de la fase de análisis de problemas


• Precisar los resultados esperados – El estudiante debe preguntarse:

• ¿Qué información me solicitan?• ¿Qué formato debe tener esta información?


• Identificar datos disponibles – El estudiante debe preguntarse:

• ¿Qué información es importante? • ¿Qué información no es relevante?• ¿Cuáles son los datos de entrada? (conocidos)• ¿Cuál es la incógnita?• ¿Qué información me falta para resolver el

problema? (datos desconocidos)• ¿Puedo agrupar los datos en categorías?


• Determinar las restricciones – El estudiante debe preguntarse:

• ¿Qué condiciones me plantea el problema?• ¿Qué está prohibido hacer y/o utilizar?• ¿Qué está permitido hacer y/o utilizar?• ¿Cuáles datos puedo considerar fijos

(constantes) para simplificar el problema? • ¿Cuáles datos son variables?• ¿Cuáles datos debo calcular?• ¿Tengo los conocimientos para solucionar el

problema planteado?


• Establecer procesos (operaciones) – El estudiante debe preguntarse:

• ¿Qué procesos necesito? • ¿Qué fórmulas debo emplear?• ¿Cómo afectan las condiciones a los procesos?• ¿Qué debo hacer? • ¿Cuál es el orden de lo que debo hacer?


• Conceptos básicos para diseñar algoritmos:– ¿Qué es un algoritmo?– Formas comunes de representarlos

(seudocódigo y diagrama de flujo)– Conceptos básicos de programación (variable,

constante, identificador, palabra reservada, contador, acumulador, tipos de datos, operadores y expresiones).


• Diseñar y traduccir algoritmos:– Fundamentos de programación en el área de

procedimientos de MicroMundos.– Establecer interactividad con el “usuario” del

procedimiento– Se abordan las tres estructuras de control

básicas: • secuencial, • iterativa (repetición) y • condicional (decisión, selección).


• Depurar procedimientos:– Resulta difícil elaborar procedimientos perfectos

en los primeros intentos.– La dificultad aumenta a medida que los

problemas se vuelven más complejos.– Probar y validar los resultados (revisión).– Promueve valores como responsabilidad,

fortaleza, laboriosidad, paciencia y perseverancia.


• Resumen de comandos de MicroMundos que se utilizan en los diferentes ejemplos.

• Plan de trabajo con una secuencia de contenidos para llevar al aula la Guía.

• Propuesta curricular basada en el Modelo Curricular Interactivo de Informática (MCII).

Guía para Docentes – Anexos

• Contiene los conceptos básicos de programación expuestos en la Guía.

• La sucesión de contenidos es diferente a la que se presenta en la Guía.

• Tiene una estructura helicoidal, en la que los distintos temas se retomen en distintas ocasiones a lo largo del proceso de aprendizaje, de forma que el estudiante pueda comprender e interiorizar progresivamente dichos contenidos.

Cuaderno de Trabajo (Estudiantes)

• Incluye ejemplos y actividades diseñados para lograr que los estudiantes aprendan a: – analizar un problema, – descomponerlo en partes, – ordenar lógicamente esas partes, – diseñar un algoritmo que represente una

solución, – traducir el algoritmo a MicroMundos y, – verificar la respuesta.

Cuaderno de Trabajo (Estudiantes)





• EXPERIENCIA INSA


Experiencia INSA

• Desde el año 2005 se lleva a cabo un curso de Algoritmos y Programación con estudiantes de grado 5° en el Instituto Nuestra Señora de la Asunción (INSA).

• Hemos realizado ajustes buscando la mejor forma de secuenciar los contenidos.

• Llegamos a acuerdos con los docentes de matemáticas para abordar la solución de problemas en esta área.

Experiencia INSA

• Se utilizó una estructura helicoidal en la que los distintos temas se retoman en distintas ocasiones a lo largo del proceso de aprendizaje

• Esto permite que los estudiantes puedan comprender e interiorizar progresivamente los contenidos y desarrollar las habilidades propuestas.

Experiencia INSA

• En INSA encontramos lo siguiente con estudiantes de Grado 5°:– Se puso a prueba la real comprensión respecto

a los conceptos matemáticos involucrados en las soluciones.

– Mejoraron la interpretación de problemas.– Acompañaron las soluciones con el

planteamiento del problema, el análisis de requerimientos y la identificación de datos disponibles.

– Identificaron fácilmente ¿qué hacer? cuando se enfrentan a problemas matemáticos.

Experiencia INSA

• En INSA encontramos lo siguiente con estudiantes de Grado 5°:– Se les facilitó elaborar, para algunos conceptos

matemáticos, procedimientos secuenciales ó paso a paso.

– Mejoraron la justificación matemática de un procedimiento (ya que lo desarrollan paso paso)

– Presentaron mayor interes por explorar, conocer y utilizar el computador para resolver problemas matemáticos.

– Mejoraron la comprensión de variable, constante, operador y expresión.

Experiencia INSA

• Recomendaciones:+ Importante que los docentes de área que van a

integrar programación en sus asignaturas, conozcan la herramienta (MM, Scratch, MSWlogo, etc).

+ Esto permite a los docentes conocer las posibilidades del entorno de programación y así, diseñar mejor las actividades de los estudiantes.

+ Realizar actividades de aprestamiento en los grados inferiores.

Experiencia INSA

• Recomendaciones:+ Ante dificultades de sintaxis sencillos, tratando

de darles solución, los estudiantes tienden a deshacer lo que está bien (depuración).

+ La programación es deslumbrante y puede tener muchos enfoques. Esta propuesta busca desarrollar habilidades.

+ Definir muy bien los objetivos a lograr y concentrarse en ellos.

Experiencia INSA






• ADELANTOS DE LA SEGUNDA EDICIÓN

DESCRIPCIÓN PERÍODO

Dada una serie de cuadros desordenados de una tira comica, el estudiante ordena la secuencia logicamente 1

Describir detalladamente los procedimientos que utilizaría para lograr varias tareas (comprar una revista, botar la basura, etc) 1

A partir de un código dado, el estudiante debe hacer el dibujo en una cuadricula 1

A partir de 5 procedimientos y 7 figuras dadas, el estudiante las relaciona correctamente 1

Dadas varias secuencias de figuras, encontrar la figura que debe ocupar el lugar de la interrogación (RA) 2

Dadas varias secuencias de figuras, encontrar la figura diferente (RA) 2

Dadas varias secuencias de figuras que giran a 90°, dibujar la figura que debe ocupar el lugar de la interrogación (RA) 2

Dadas varias secuencias de figuras que giran a 45° y 135°, dibujar la figura que debe ocupar el lugar de la interrogación (RA) 2

Elaborar la figura de una casita con un solo trazo, sin levantar el lápiz. 2

Dibujar en pantalla el nombre, letra por letra. (cada letra debe ser dibujada con ángulos de 90°) 3

Dadas 2 ó 3 variables y una serie de operaciones, determinar los valores que quedan almacenados en ellas al final. 3

Elaborar un procedimiento para dibujar unas figuras dadas por el docente 4

Elaborar un procedimiento para dibujar el mapa de Colombia 4

Proyectos – Grado 4° (aprestamiento)Proyectos – Grado 4° (aprestamiento)

Segunda Edición - Proyectos Grado 4°

Segunda Edición - Proyectos Grado 5°DESCRIPCIÓN PERÍODO

A partir de un problema dado y su correspondiente diagrama de flujo vacio, el estudiante debe llenarlo con las instrucciones correctas 1

Dadas 2 ó 3 variables y una serie de operaciones, determinar los valores que quedan almacenados en ellas al final. 1

Elaborar la figura de una casita con un solo trazo, sin levantar el lápiz. 1

Elaborar un procedimiento para dibujar unas figuras dadas por el docente 1

A partir de valores dados de cada ingrediente para elaborar 6 vasos de un jugo, calcular la cantidad de ingredientes para preparar 27 vasos 2

Dibujar en pantalla el nombre, letra por letra. (cada letra debe ser dibujada con ángulos de 90°) 2

Elaborar un conjunto de procedimientos para dibujar un cuadrado o un rectángulo y calcular perímetro. 2

Elaborar un conjunto de procedimientos para dibujar un triángulo equilatero y calcular perimetro. 2

A partir del número de lados y del tamaño, elaborar un procedimiento para dibujar polígonos regulares. 2

Elaborar un procedimiento para calcular la conversión a otras monedas de una cantidad de pesos dada. 2

A partir de electrodomésticos del hogar y de fact de servicios públicos, elaborar un proc. para planear la reducción del consumo de energía 2

A partir de los rectángulos de las paredes de un cuarto, menos el área de puertas y ventanas, calcular el área total a pintar 2

Formular un problema que utilice dos variables y una constante 2

Elaborar un procedimiento para convertir la hora local a diferentes usos horarios. 2

Elaborar un procedimiento para realizar conversiones de unidades de longitud. 2

A partir de una serie de procedimientos de figuras básicas, el estudiante elabora un superprocedimiento para armar otras figuras (tangram) 3

Elaborar un algoritmo para calcular el perimetro y el área de figuras dadas por el profesor 3

Reproducir una serie de dibujos dados, utilizando el comando repite 3

Diseñar un algoritmo que permita leer el peso y la estatura de cada uno de los estudiantes del salón de clase. 4

Elaborar un procedimiento para calcular un regla de tres simple (proporcionalidad directa) 4

A partir de tres valores conocidos, elaborar un procedimiento para resolver problemas de proporcionalidad inversa 4

Elaborar un conjunto de procedimientos para dibujar un triángulo rectángulo y calcular ángulo3, perimetro y área. 4

Elaborar una calculadora 4

Elaborar un conjunto de procedimientos para calcular el Maximo común divisor (MCD) de dos números ingresados por el usuario 4

Dependiendo del tiempo de estacionamiento y del tipo de vehículo, calcular el valor a pagar en un parqueadero 4

Elaborar un procedimiento para realizar conversiones de unidades de longitud (con listas) 4

Elaborar un procedimiento para calcular la conversión a otras monedas de una cantidad de pesos dada (con if ó con listas). 4

Segunda Edición - Proyectos

Segunda Edición - Herramientas

• Los ejemplos se presentarán en dos versiones: Scratch y MicroMundos EX.

http://scratch.mit.edu/ http://scratch.mit.edu/ http://www.micromundos.com/http://www.micromundos.com/

GRACIAS

http://www.eduteka.org/http://www.eduteka.org/[email protected]@eduteka.org

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