Desarrollo e implementación de métodos y herramientas de evaluación de habilidades de pensamiento de orden superior (HPOS) en fisicoquímica, desde la perspectiva del Aprendizaje Basado en Problemas (ABP).

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Título :	Desarrollo e implementación de métodos y herramientas de evaluación de habilidades de pensamiento de orden superior (HPOS) en fisicoquímica, desde la perspectiva del Aprendizaje Basado en Problemas (ABP).
Autor :	RAMOS MEJIA, AURORA DE LOS ANGELES CASTRO ACUÑA, CARLOS MAURICIO
Fecha de publicación :	2020
Resumen :	En este proyecto se propondrán situaciones problematizadoras que enmarcarán la propuesta de métodos y herramientas de evaluación de Habilidades de Pensamiento de Orden Superior (HPOS) en fisicoquímica, con base en la didáctica de Aprendizaje Basado en Problemas, con la idea de la evaluación para y del aprendizaje, y particularmente para promover el desarrollo de las habilidades de pensamiento para resolver problemas complejos en fisicoquímica. Esto se hará para las asignaturas de los planes de estudio de la Licenciatura de Química y de Ingeniería Química: Fisicoquímica de Iónica y Electródica, y de Electroquímica, que son disciplinas de alto grado de dificultad y complejidad debido a la intersección de química heterogénea y física de circuitos eléctricos, así como para el Laboratorio Unificado de Fisicoquímica, que es donde se hace el trabajo experimental asociado, y que también confluye con las asignaturas de Fenómenos de Superficie, y Cinética Química y Catálisis. Las situaciones problematizadoras girarán en torno a la construcción de pilas y su estudio mediante técnicas de análisis electroquímico con equipos base Arduino. Dichos equipos se construirán con el apoyo de este proyecto, y es a través del trabajo de alumnos becarios. Son equipos que requieren desarrollo de hardware y software, y que introducirán la tecnología de punta, pero económicamente asequible, y disponibilidad de técnicas sofisticadas para grupos numerosos (50-60 alumnos). También posibilitarán que los estudiantes se enfrenten a construcción de ideas complejas a partir de experiencias concretas. Es necesario desarrollar instrumentos como rúbricas, y otras que se propondrán a partir de la taxonomía SOLO y Bloom modificada, para indagar el desarrollo en las HPOS requeridos para resolver problemas complejos. Se difundirán los resultados de esta investigación por medio de un taller de profesores, un Blog, y un Coloquio con invitados internacionales para discutir acerca de la evaluación en química.
URI :	https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/7840
metadata.dc.contributor.responsible:	RAMOS MEJIA, AURORA DE LOS ANGELES
metadata.dcterms.callforproject:	2020
metadata.dc.coverage.temporal:	2020-2022
metadata.dcterms.educationLevel:	nivel superior
metadata.dcterms.educationLevel.SEP:	Licenciatura
metadata.dc.description.objective:	Objetivo general: Proponer situaciones problematizadoras relevantes de electroquímica para introducir actividades de aprendizaje que estén enfocadas en desarrollar pensamiento para resolver problemas complejos en fisicoquímica. Investigar y proponer métodos y herramientas de evaluación para y del aprendizaje, en un contexto de Aprendizaje Basado en Problemas, y para desarrollar Habilidades de Pensamiento de Orden Superior (HPOS), como: en la búsqueda e interpretación de información científica de textos y otras fuentes que sean válidas y confiables, y que lleven a delimitar un marco teórico adecuado para después formular preguntas investigables; proponer hipótesis y predicciones; diseñar experimentos para responder a una pregunta; analizar resultados; proponer explicaciones que den cuenta de los resultados; argumentar científicamente; y en el desarrollo del pensamiento para resolver problemas complejos en fisicoquímica. En particular para diseñarlas y probarlas en grupos de Fisicoquímica de Iónica y Electródica, y de Electroquímica, que son disciplinas de alto grado de dificultad y complejidad debido a la intersección de química heterogénea y física de circuitos eléctricos, así como para el Laboratorio Unificado de Fisicoquímica, que es donde se hace el trabajo experimental asociado, y que también confluye con las asignaturas de Fenómenos de Superficie, y Cinética Química y Catálisis. Difundir el producto de la investigación en talleres para profesores, en un Blog, y en un Coloquio abierto que involucre diferentes actores interesados en evaluación para el aprendizaje y desarrollo de HPOS de la Química. Objetivos específicos: 1. Proponer situaciones problematizadoras relevantes de electroquímica para introducir actividades de aprendizaje que estén enfocadas en desarrollar pensamiento para resolver problemas complejos en fisicoquímica: a. Se propone utilizar como pretexto el diseño de pilas, con delimitaciones que tienen que ver con sostenibilidad, asequibilidad, y para fomentar la aproximación de aprendizaje profundo. b. El desarrollo y construcción de equipo de análisis electroquímico de bajo costo, con base en tecnología Arduino, para también incorporar herramientas de desarrollo de hardware y software en química con intenciones educativas para grupos numerosos. c. Usar estos equipos de análisis electroquímico base Arduino en el aula, para incorporar experiencias prácticas sencillas y no peligrosas, en ámbitos instruccionales complejos de asignaturas con muchos estudiantes. 2. Investigar, diseñar y proponer métodos y herramientas de evaluación para y del aprendizaje, en un contexto de Aprendizaje Basado en Problemas, y para desarrollar Habilidades de Pensamiento de Orden Superior (HPOS), como: en la búsqueda e interpretación de información científica de textos y otras fuentes que sean válidas y confiables, y que lleven a delimitar un marco teórico adecuado para después formular preguntas investigables; proponer hipótesis y predicciones; diseñar experimentos para responder a una pregunta; analizar resultados; proponer explicaciones que den cuenta de los resultados; argumentar científicamente; y en el desarrollo del pensamiento para resolver problemas complejos en fisicoquímica. En particular para usar la evaluación para y del aprendizaje en: a. diseño de pilas, con delimitaciones que tienen que ver con sostenibilidad, asequibilidad, y para fomentar la aproximación de aprendizaje profundo. b. El desarrollo y construcción de equipo de análisis electroquímico de bajo costo, con base en tecnología Arduino, para también incorporar herramientas de desarrollo de hardware y software en química con intenciones educativas para grupos numerosos. c. incorporar experiencias prácticas en ámbitos instruccionales complejos de asignaturas consideradas solo teóricas, usando estos equipos de análisis electroquímico base Arduino en el aula. 3. Difundir el producto de la investigación en a. talleres para profesores, b. un Blog, y c. en un Coloquio abierto que involucre diferentes actores interesados en evaluación para el aprendizaje y desarrollo de HPOS de la Química.
metadata.dc.description.strategies:	Se propondrán situaciones problematizadoras relevantes en electroquímica para introducir actividades de aprendizaje que estén enfocadas en desarrollar pensamiento para resolver problemas complejos en fisicoquímica. A partir de estas, se investigarán, desarrollarán e implementarán los métodos y herramientas de evaluación de HPOS en contexto de Aprendizaje Basado en Problemas, probando el avance con grupos de Fisicoquímica de Iónica y Electródica, y de Electroquímica, así como para el Laboratorio Unificado de Fisicoquímica, que es donde se hace el trabajo experimental asociado, y que también confluye con las asignaturas de Fenómenos de Superficie, y Cinética Química y Catálisis. A partir de planteamientos de ABP, que considera la motivación como fundacional, se pretenden desarrollar métodos y herramientas que, mediante la taxonomía SOLO y la reformulación de Bloom, se puedan construir actividades y experiencias instruccionales relevantes, rigurosas y complejas. Se contempla la evaluación para el aprendizaje, a través de evaluación diagnóstica y formativa, así como la evaluación del aprendizaje, construyendo instrumentos que den cuenta del desempeño del aprendiz en formatos cuantitativos. Estos no existen todavía. Apenas se habla de rúbricas y productos finales, pero falta mucho por hacer en este sentido. Para diseñar una experiencia didáctica de ABP, es importante considerar tres ejes organizadores: 1) El eje problematizador, que es el que introduce la emoción, contextualizando al individuo en un marco experiencial con el cual puede relacionarse. 2) La Gran Idea, que es el conocimiento fundamental en una disciplina que nos gustaría que entendieran los estudiantes. Es fundamental que se introduzca en un contexto complejo. 3) Los aprendizajes esperados, u objetivos de aprendizaje. A partir del alineamiento constructivo y partiendo del diseño hacia atrás, dichos objetivos de aprendizaje se diseñan a partir de la EVALUACIÓN. Son tres los ejes problematizadores a implementar: a. Diseño de pilas, con delimitaciones que tienen que ver con sostenibilidad, asequibilidad, y para fomentar la aproximación de aprendizaje profundo. b. El desarrollo y construcción de equipo de análisis electroquímico de bajo costo, con base en tecnología Arduino, para también incorporar herramientas de desarrollo de hardware y software en química con intenciones educativas para grupos numerosos. Para lo cual se necesitará del apoyo de estudiantes becarios, que harán los prototipos y los probarán. c. Usar estos equipos de análisis electroquímico base Arduino en el aula, para incorporar experiencias prácticas en ámbitos instruccionales complejos para probar el desempeño de las pilas propuestas en a. Las situaciones problematizadoras girarán en torno a la construcción de pilas y su estudio mediante técnicas de análisis electroquímico con equipos base Arduino. Dichos equipos se construirán con el apoyo de este proyecto, y es a través del trabajo de alumnos becarios. Son equipos que requieren desarrollo de hardware y software, y que introducirán la tecnología de punta, pero económicamente asequible, y disponibilidad de técnicas sofisticadas para grupos numerosos (50-60 alumnos). También posibilitarán que los estudiantes se enfrenten a construcción de ideas complejas a a partir de experiencias concretas. Se desarrollarán HPOS que lleven a delimitar un marco teórico adecuado para formular preguntas investigables; proponer hipótesis y predicciones; diseñar experimentos para responder a una pregunta; analizar resultados; proponer explicaciones que den cuenta de los resultados; argumentar científicamente; y en el desarrollo del pensamiento para resolver problemas complejos en fisicoquímica. En este sentido, el nivel SOLO al que se aspira llegar es el relacional, que se consigue transitando tres niveles iniciales (obviando el prestructurado, pero que es importante explorar con una evaluación diagnóstica), para dirigir a los estudiantes desde la incompetencia hacia la competencia: uniestructurado, multiestructurado, y relacional. Para realizar tanto las actividades como las evaluaciones, se utilizarán diferentes recursos y el apoyo de una plataforma de aprendizaje (por ejemplo Edmodo, Google Classroom, o Moodle). A la vez que se delimitan y prueban los métodos y herramientas para desarrollar HPOS en ambientes de ABP, se trabajará en un taller con profesores interesados, para compartir los principios didácticos con que se desarrollan las herramientas, y así, que se pueda difundir esta propuesta a otras asignaturas de la Facultad. Otra forma de difundir tanto los productos como los principios didácticos será a través de un Blog, de lo cual ya tenemos amplia experiencia. Véase https://eneqabap.wordpress.com/ También se organizará un coloquio, para hablar de evaluación, en el intersemestre del verano del 2021, para profesores de la Facultad de Química, como de otras entidades de la UNAM,
metadata.dc.description.goals:	Primer año: 1. Delimitación de ejes problematizadores, esto es, la propuesta de situaciones problematizadoras relevantes de electroquímica: a. Diseño de pilas, b. El desarrollo y construcción de equipo de análisis electroquímico de bajo costo, con base en tecnología Arduino, para también incorporar herramientas de desarrollo de hardware y software en química con intenciones educativas para grupos numerosos. c. El uso de estos equipos de análisis electroquímico base Arduino en el aula, para probar el desempeño de las pilas propuestas en a. 2. Desarrollo de métodos y herramientas para evaluar los aprendizajes y HPOS que se irán construyendo a partir de los ejes problematizadores: a. Rúbricas de desempeño iniciales b. De los productos: pilas y equipos base Arduino. 3. Difusión de principios didácticos y desarrollos logrados en estas herramientas de evaluación por medio de: a. Un taller de profesores b. Un Blog Segundo año: "1. Refinamiento de los métodos y herramientas de evaluación que se desarrollaron en el primer año. 2. Desarrollo de nuevas herramientas de evaluación. 3. Se continuará con la difusión a través del taller de profesores y del Blog. 4. Organización de un Coloquio de evaluación. Este se realizará en el intersemestre de verano del año 2021. Se invitarán personalidades internacionales en el área de evaluación para y del aprendizaje, específicamente para desarrollar HPOS para resolver problemas complejos en química. Aquí también se compartirá a profesores de la Facultad de Química, y de otras entidades de la UNAM, acerca de los avances de esta investigación."
metadata.dc.description.selfAssessment:	El proyecto avanzó de manera más que satisfactoria a pesar de todas las complicaciones que la pandemia impuso para el trabajo de laboratorio presencial. El desarrollo de este proyecto PAPIME nos preparó para la contingencia que no sabíamos íbamos a enfrentar cuando lo propusimos. Pienso que fue más que exitoso. Pudimos desarrollar un protocolo de construcción de equipos de electroanálisis base Arduino, construimos 5 equipos (con los estudiantes trabajando desde sus casas durante el confinamiento impuesto por la pandemia), probamos los equipos para verificar que funcionaran adecuadamente y se usaron para hacer experimentos a distancia. A este equipo lo acompañan una serie problemas sugeridos que utilizan materiales disponibles en el hogar. Cumple requerimientos para introducirlo en contextos presenciales de alta demanda, permite que profesores y alumnos puedan desarrollar múltiples actividades experimentales en condiciones seguras en contextos de indagación real, en aulas integradas de trabajo teórico y experimental en ambientes de ABP. TODOS los estudiantes pueden proponer hipótesis y manipular las variables experimentales, y tienen la oportunidad de desarrollar HPOS (habilidades de pensamiento de orden superior). Se desarrollaron listas de cotejo, que se pueden usar como diagramas heurísticos para dirigir en la acción a los estudiantes hasta conseguir la meta descrita en cada rubro de la lista. También se refinaron y acondicionaron las rúbricas de evaluación que permiten a los estudiantes identificar las habilidades de pensamiento, conceptos, destrezas y actitudes adecuadas para desarrollar en el curso, usando el problema como un ejemplo con el cual las ponen en ejercicio. El avance en grupos de Fisicoquímica de Iónica y Electródica, y de Electroquímica, que son disciplinas de alto grado de dificultad y complejidad, usando la metodología ABP, fue muy positivo, los estudiantes no solo permanecieron en los grupos a pesar de las condiciones demandantes del trabajo en línea, sino que demostraron entusiasmo, se mantuvieron motivados y se responsabilizaron de su trabajo. Esto se debió no sólo a los problemas que se aplicaron, sino a que el trabajo estaba bien delimitado, las listas de cotejo y las rúbricas les permitieron avanzar con más seguridad y de manera más organizada. Para lo que corresponde al Laboratorio Unificado de Fisicoquímica, también se enfrentaba el reto de abordar un laboratorio especializado, sin equipo, ya que se trabajó a distancia. Sin embargo, los estudiantes también pudieron desarrollarse adecuadamente, dado que hubo todos estos andamiajes. Se continuó con el taller de ABP para profesores durante el 2021, y los resultados de estas reuniones se reportaron en el Congreso CIEQ, a la vez que se divulgaron mediante el blog https://eneqabap.wordpress.com/papime-pe209720/ Y a pesar de que no se pudo realizar el Coloquio de evaluación, si se realizaron charlas y minitalleres de evaluación que surgieron del trabajo de este proyecto.
metadata.dc.description.goalsAchieved:	1.Las metas de refinamiento de los métodos y herramientas de evaluación se cumplieron. Se refinaron las herramientas: Lista de cotejo de la bitácora de trabajo experimental; Lista de cotejo de proyecto final. Se crearon las rúbricas: Rúbrica de evaluación de videos de proyecto; y la Rúbrica de evaluación de trabajo de equipo colaborativo. Se terminó el proyecto de desarrollo y construcción de equipo de análisis electroquímico de bajo costo, con base en tecnología Arduino, para también incorporar herramientas de desarrollo de hardware y software en química con intenciones educativas para grupos numerosos. Se construyeron cinco equipos de análisis electroquímico base arduino (potenciostatos) proporcionando el kit de materiales a los becarios y estudiantes de Servicio Social. Lo hicieron en sus casas, mediante tutorías a distancia. Se elaboró un instructivo de construcción del potenciostato base Arduino. Se probó el potenciostato para verificar que funciona para realizar las técnicas de electroanálisis: Voltamperometría y Cronoamperometría. Se probó el potenciostato base Arduino para reproducir resultados de los proyecto de pilas entregados por los estudiantes, para la interfase de grafito/ácido acético, que fue la más seleccionada en los proyectos. Se escribió un artículo para reportar la construcción y pruebas del potenciostato mencionadas anteriormente. Se sometió a la revista Educación Química en marzo del 2022. Se propone el uso del potenciostato base Arduino a través del laboratorio remoto, se presenta en esta charla: El internet de las cosas (IoT) al laboratorio en casa (4 jun 2021): https://www.youtube.com/watch?v=PnzojKZ_JpU&t=64s Se amplió la “delimitación de ejes problematizadores” a 6 problemas: 1) pilas; 2) desarrollo de electrolizadores de salmuera para producir hipoclorito de sodio; 3) desarrollo de equipo electroforético para separar macromoléculas iónicas: 4) celdas de combustible microbianas; 5) uso de latas de refresco para reactores de electrocoagulación de aguas grises; 6) producción de gel antibacterial y su control de calidad. 2.Difusión a través del taller de profesores y del Blog. Se continuó con el taller de ABP durante el 2021, y los resultados de estas reuniones se reportaron en el Congreso CIEQ, a la vez que se divulgaron mediante el blog https://eneqabap.wordpress.com/papime-pe209720/ 3.Organización de un Coloquio de evaluación. En el curso del 2020-2 (enero a junio del 2021) hubo problemas en la Facultad de Química debido a protestas en el movimiento de equidad de género, los estudiantes se fueron a paro indefinido, y se suspendieron todas las actividades académicas. De tal manera, que no tuvimos intersemestre y no pudimos llevar a cabo el Coloquio de evaluación prometido. La discusión acerca de la evaluación se incorporó en el Taller de ABP, en un minitaller de evaluación, y en algunas charlas que se llevaron a cabo a través del Seminario Docente https://seminariosdocentesfq.wordpress.com/.
metadata.dcterms.provenance:	Facultad de Química
metadata.dc.subject.DGAPA:	Química
metadata.dc.type:	Proyecto PAPIME
metadata.dc.contributor.coresponsible:	CASTRO ACUÑA, CARLOS MAURICIO
Aparece en las colecciones:	2. Área de las Ciencias Biológicas, Químicas y de la Salud

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