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Título :	MACTI 2.0: PENSAMIENTO COMPUTACIONAL EN LA ENSE�ANZA DE MATEMATICAS
Autor :	CRUZ SALAS, LUIS MIGUEL DE LA
Fecha de publicación :	2022
URI :	https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/8079
metadata.dc.contributor.responsible:	CRUZ SALAS, LUIS MIGUEL DE LA
metadata.dcterms.callforproject:	2022
metadata.dc.coverage.temporal:	2022-2024
metadata.dcterms.educationLevel:	Licenciatura
metadata.dcterms.educationLevel.SEP:	nivel superior
metadata.dc.description.objective:	Objetivo general: Introducir las ideas y pasos del Pensamiento Computacional en la soluci�n de problemas de la vida real, resaltando el uso de conceptos te�ricos de varias de las asignaturas de las licenciaturas de Ciencias e Ingenier�a, y con ello promover el uso y desarrollo de herramientas tecnol�gicas entre los estudiantes para que puedan experimentar con algoritmos computacionales y que ellos mismos gestionen sus procesos de aprendizaje. Se contempla un conjunto de asignaturas de varios semestres de las diferentes licenciaturas de Ciencias e Ingenier�a. Objetivos especificos: - Introducir los conceptos del Pensamiento Computacional. - Incrustar los pasos del PC en la metodolog�a de Aprendizaje Basado en Problemas y Proyectos. - Hacer uso de la metodolog�a de Aula Invertida para gu�ar todo el proceso de ense�anza-aprendizaje en asignaturas de Ciencias e Ingenier�a. - Generar narrativas de la soluci�n de ejercicios y problemas/proyectos de la vida real aplicando el PC y describirlas en cuadernos interactivos (Jupyter Notebooks) para las siguientes asignaturas: -- Geof�sica matem�tica y computacional. -- Visualizaci�n de la informaci�n. -- Manejo de datos. -- F�sica computacional. -- Simulaci�n matem�tica de yacimientos. -- Temas selectos de an�lisis num�rico. -- Programaci�n avanzada. - Incorporar las narrativas descritas en el punto anterior, en la plataforma interactiva MACTI 2.0, la cual permitir� hacer uso de los materiales desde un navegador web est�ndar. Observaci�n: la plataforma MACTI 2.0 est� siendo financiada por el �Concurso InnovaUNAM para la ense�anza y el aprendizaje de contenidos curriculares pr�cticos en ciencias y humanidades a distancia� y estar� en funcionamiento en el primer semestre del a�o 2022. En este sentido, los productos de este proyecto complementar�n a dicha plataforma, la cual inicialmente est� enfocada solamente en las asignaturas de Ecuaciones Diferenciales y An�lisis Num�rico. - Evaluar la metodolog�a de ense�anza-aprendizaje propuesta en este proyecto en grupos abiertos de las materias antes mencionadas en las Facultades de Ingenier�a y de Ciencias.
metadata.dc.description.strategies:	El objetivo del modelo pedag�gico descrito en este documento, es promover el Pensamiento Computacional (PC) en la soluci�n de problemas en las asignaturas de carreras de Ciencias e Ingenier�a, de tal manera que los estudiantes experimenten conceptos abstractos en algoritmos computacionales para reforzar su aprendizaje. En t�rminos m�s formales, se impulsa el Aprendizaje Basado en Problemas y en Proyectos (ABP) definiendo varios tipos de aplicaciones en donde se apliquen los conceptos que se revisan en las materias de dichas carreras. Dado que muchos de los temas de las asignaturas en las que nos vamos a enfocar, se deben revisar y entender con antelaci�n, todo el proceso de aprendizaje ser� guiado por la estrategia pedag�gica de Aula Invertida (AI). En AI transferimos parte del proceso ense�anza-aprendizaje hacia fuera del aula, definiendo dos momentos estrat�gicos: la Pre-clase y la Post-clase. El objetivo es que durante la clase sincr�nica (virtual o presencial) se aproveche el tiempo para desarrollar procesos cognitivos de mayor relevancia, y que sean guiados por el profesor; as�, el estudiante asociar� informaci�n nueva con la que ya posee. El modelo pedag�gico de AI es semipresencial y se adapta perfectamente al modelo h�brido de aprendizaje que hemos aplicado en estos tiempos de pandemia. La manera en que pensamos acoplar los pasos generales que se siguen en el PC a nuestra propuesta es como sigue: 1. Descomposici�n: en esta etapa, promoveremos el uso de la metodolog�a de cuatro modelos: Modelo Conceptual, Modelo Matem�tico, Modelo Num�rico y Modelo Computacional. 2. Reconocimiento de patrones: analizar cada uno de los subproblemas, en este caso cada uno de los Modelos, para identificar los patrones que ayuden en la soluci�n de varias partes del problema. 3. Abstracci�n: eliminar los detalles innecesarios que no ayudan en la soluci�n del problema y definir objetos abstractos cuya interacci�n generan una soluci�n, en este caso planteamos una visi�n de An�lisis Orientado a Objetos (AOO). 4. Algoritmos: plantear algoritmos para resolver cada parte del problema, probando que cada uno de ellos funcione correctamente, aqu� la visi�n que se usar� es la de Programaci�n Orientada a Objetos (POO); finalmente, juntar todo para obtener la soluci�n completa. Los algoritmos se implementar�n en cuadernos interactivos (Jupyter Notebooks), realizando toda la narrativa del PC de lo que se est� codificando para que partes de ellos puedan usarse posteriormente en la soluci�n de otros problemas. Un beneficio de desarrollar el pensamiento computacional en los estudiantes es que permite la transformaci�n de una sociedad formada por meros consumidores de tecnolog�a, en una de potenciales desarrolladores de la misma.
metadata.dc.description.goals:	Metas 1er a�o: 1. Organizaci�n de un taller de metodolog�as de ense�anza-aprendizaje para �reas de ciencias e ingenier�as, dirigido a profesores. 2. Dise�o y creaci�n de materiales pedag�gicos para las siguientes asignaturas, siguiendo las metodolog�as propuestas en este proyecto: 2.1 Geof�sica matem�tica y computacional. 2.2 Visualizaci�n de la informaci�n. 2.3 Manejo de datos. Todos los materiales de estas asignaturas ser�n colocados y podr�n consultarse en la plataforma MACTI 2.0. 3. Impartici�n de las siguientes asignaturas, siguiendo las metodolog�as propuestas y los materiales pedag�gicos que se podr�n usar en la plataforma MACTI 2.0: 3.1 Geof�sica matem�tica y computacional 3.2 Visualizaci�n de la informaci�n. 3.3 Manejo de datos. 4. Evaluaci�n de la metodolog�a de ense�anza-aprendizaje desarrollada en este proyecto en las asignaturas impartidas en el a�o. 5. Presentaci�n de resultados en congresos nacionales. Metas 2do a�o: 1. Organizaci�n de un taller de metodolog�as de ense�anza-aprendizaje para �reas de ciencias e ingenier�as, dirigido a profesores. 2. Dise�o y creaci�n de materiales pedag�gicos para las siguientes asignaturas, siguiendo las metodolog�as propuestas en este proyecto: 2.1 F�sica computacional. 2.2 Simulaci�n matem�tica de yacimientos. 2.3 Taller de an�lisis num�rico. 2.4 Programaci�n avanzada. Todos los materiales de estas asignaturas ser�n colocados y podr�n consultarse en la plataforma MACTI 2.0. 3. Impartici�n de las siguientes asignaturas, siguiendo las metodolog�as propuestas y los materiales pedag�gicos que se podr�n usar en la plataforma MACTI 2.0: 3.1 F�sica computacional. 3.2 Simulaci�n matem�tica de yacimientos. 3.3 Taller de an�lisis num�rico. 3.4 Programaci�n avanzada. 4. Evaluaci�n de la metodolog�a de ense�anza-aprendizaje desarrollada en este proyecto en las asignaturas impartidas en el a�o. 5. Presentaci�n de resultados en congresos nacionales.
metadata.dc.description.selfAssessment:	Este ha sido el segundo proyecto PAPIME que hemos desarrollado con resultados satisfactorios. Desde el primero de estos proyectos (PE101019) nos dimos cuenta de la necesidad que tiene el alumnado de un espacio donde realizar pr�cticas de los temas que se revisan en sus asignaturas de los primeros semestres; y tambi�n de ver aplicaciones de las mismas en la vida cotidiana. Por otro lado, los docentes tambi�n tienen una carga de trabajo extenuante cuando los grupos son grandes (m�s de 20), y les es complicado realizar evaluaciones m�s objetivas. Pensamos que mitigando de alguna forma estas necesidades, es posible reducir el recursamiento y la deserci�n durante los semestres iniciales en licenciaturas de �reas STEM. Lo anterior lo hemos constatado en las asignaturas que impartimos en el semestre 2024-1 y en el actual. Los alumnos no se retrasan debido a que no tienen las herramientas para el desarrollo de sus tareas, ex�menes y proyectos. Adem�s de que pueden compartir todo con sus compa�eros, se promueve el trabajo colaborativo, la reproducibilidad y la interactividad en el aula. Por otro lado, contamos actualmente con un conjunto amplio de cuadernos interactivos que pueden ser usados por otros profesores para dise�ar y organizar un curso (curricular o de educaci�n continua). Actualmente, la plataforma MACTI est� comenzando a tener presencia en varias dependencias de la UNAM y a ser usada por docentes en sus asignaturas. Pensamos que es un complemento id�neo para materias donde se requiere el desarrollo de algoritmos y desarrollo de c�digos computacionales. Incluso para temas completamente te�ricos es posible implementar interactivos para mostrar alg�n comportamiento abstracto; esto despierta en el alumnado la curiosidad y se pregunta c�mo �l mismo podr�a realizar esos interactivos. De esta manera, cambiamos la percepci�n de que algunas asignaturas son solo de �relleno�, como lo mencionan algunos estudiantes, y se muestra c�mo es que el entendimiento claro de conceptos abstractos, repercute en aplicaciones de la vida real. Este proyecto ha sido una colaboraci�n entre varias dependencias, principalmente el Instituto de Geof�sica, la Facultad de Ciencias y el Instituto de Ciencias Nucleares. En este �ltimo tenemos instalada la infraestructura que da vida a la plataforma, la cual ha sido financiada por varios proyectos y por los recursos de cada instituci�n. En el punto en que nos encontramos, estamos listos para que esta plataforma, junto con los cuadernos interactivos que hemos desarrollado durante este proyecto, sea usada de manera masiva por todas las licenciaturas de las �reas F�sico-Matem�ticas y de las Ingenier�as, pero tambi�n de Ciencias Biol�gicas, Qu�micas y de la Salud. Dada la tendencia mundial actual, estamos dise�ando un proyecto adicional para integrar m�s herramientas en MACTI, sobre todo aquellas que tienen que ver con Inteligencia Artificial. Esto ser� tema de un proyecto para la pr�xima convocatoria.
metadata.dc.description.goalsAchieved:	En colaboraci�n con el �rea de Educaci�n Continua del Instituto de Geof�sica, se organiz� e imparti� el curso �Dise�o de cursos interactivos en la plataforma MACTI�, del 15 al 26 de Enero de 2024. Los profesores fueron: Dr. Luis Miguel de la Cruz Salas, M en C. Miguel Angel P�rez Le�n, Ing. Juan Eduardo Murrieta Le�n. En esta edici�n participaron 25 docentes de diferentes dependencias de la UNAM. Los temas que se trataron fueron Moodle, Git, GitHub, Python, NBgrader y Pensamiento Computacional. En este sentido, generamos productos adicionales no considerados al inicio de este proyecto: Videos de Moodle, Video del uso de MACTI, Libro-Web de Python, Manual de Git y GitHub. Pensamos que estos productos pueden ser de utilidad para docentes y estudiantes. Al final de este curso, cada participante inici� el dise�o de un curso en una lista variada de temas como �Matem�ticas b�sicas�, �Muestreo probabil�stico�, �Percepci�n remota�, �Modelaci�n clim�tica�, �An�lisis espectral de se�ales�, �Observaci�n del medio interestelar�, entre otros. Varios de los materiales que hemos desarrollado ser�n usados en algunos de estos cursos el pr�ximo semestre. Asignaturas que se impartieron: Facultad de Ciencias: �lgebra lineal, An�lisis num�rico, Modelado de datos; Facultad de Ingenier�a: Geof�sica matem�tica y computacional, Simulaci�n matem�tica de yacimientos, Programaci�n avanzada; ENCiT: Herramientas Computacionales Avanzadas. Como se puede observar, esta lista de asignaturas difiere de la que se propuso al inicio del proyecto. Lo anterior se debe a que algunas de las asignaturas son optativas y no siempre se abren los grupos. Sin embargo, como ya se mencion� anteriormente, los materiales que se han desarrollado son lo suficientemente generales para poder ser utilizados en otras asignaturas cuyos temas son afines a los de las materias propuestas inicialmente. El alumnado ha mostrado bastante inter�s en el uso de la plataforma MACTI, porque se puede usar desde cualquier navegador, se obtiene retroalimentaci�n inmediata de tareas y ex�menes, y todos los materiales est�n en un solo lugar. A los profesores tambi�n se les ha facilitado la organizaci�n de sus cursos y sobre todo la evaluaci�n de los alumnos. Se presentaron los resultados de este proyecto en varios eventos acad�micos: 1) Charlas sobre innovaci�n educativa en la UNAM; 2) Sesiones Acad�micas de la CUAIEED-UNAM; 3) Congreso Metropolitano de Modelado y Simulaci�n Num�rica en la Facultad de Ciencias-UNAM; 4) Congreso Nacional de la Sociedad Matem�tica Mexicana, San Luis Potos�; 5) Reuni�n Anual de la Uni�n Geof�sica Mexicana, Puerto Vallarta, Jalisco. Los productos de este proyecto tienen el potencial de impactar en el proceso de ense�anza-aprendizaje de muchas asignaturas de �reas STEM, no solo de la UNAM sino de otras instituciones educativas. Por esta raz�n, continuaremos brindando cursos a docentes para promover el uso de MACTI en otras asignaturas y escuelas de nivel licenciatura.
metadata.dcterms.provenance:	Instituto de Geof�sica (IGEF)
metadata.dc.subject.DGAPA:	Matem�ticas
metadata.dc.type:	Proyecto PAPIME
Aparece en las colecciones:	1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías

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