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Programa Fondef TIC-EDU 2006

• Plataforma de desarrollo de ciencias integradas
  3D Ciencias basada en tecnologías de
  visualización y elementos hápticos para
  modernizar y apoyar la enseñanza de las ciencias
  Físicas, Matemáticas y Químicas en la educación
  básica.

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FONDEF TE06I1014

• Director General
• Ricardo Sanchez Schulz
• Director Científico
• Sergio Torres Inostroza
• Institución Participante
• Universidad De Concepción
• Empresa participante
• Editorial Arrayan S.A.

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FONDEF TE06I1014

• Equipo de Desarrollo
• Lientur Orellana
• Antonio Lataillade
• Claudio Castro
• Andrés Lataillade
• Pablo Aracena
• Equipo de asesores pedagógicos
• Rodrigo Ulloa
• Margarita Segura
• Carolyn Rivas

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SUMARIO

• OBJETIVOS DE PROYECTO
• PROTOTIPO DE LABORATORIO, E INTERFAZ HÁPTICA
• METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN

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OBJETIVOS

• Plataforma de desarrollo 3DCiencias.
• 3DCiencias Empresas
• 3DCiencias Profesores
• 3DCiencias Play
• Laboratorios 3DCiencias con elementos hápticos.

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PROTOTIPO DE LABORATORIOE INTERFAZ HÁPTICA

• Ver, sentir y escuchar

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Visualización y retroalimentación háptica

• Simulación prototipo ensayo.
• Actividad 5º básico
• Concepto de fuerza identificar la existencia
  de fuerza.
• Ver ,escuchar y sentir un determinado fenómeno.
• Visualizar preguntas experimentar
• Experimentar preguntas
• Definición ejemplo ejercitación

Flexibilidad en la metodología
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Visualización y retroalimentación háptica

• Adicionar elementos de estudio conservando las
  condiciones ideales.
• Introduce a temprana edad las aéreas de las
  ciencias.
• Selecciona actividades especificas acorde con la
  materia de física.
• Seleccionar la misma actividad siendo integrada
  en química y matemática.

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• El laboratorio háptico permite visualizar y
  sentir fenómenos que no pueden observarse en un
  laboratorio tradicional, así el alumno puede
  comparar las simulaciones con el comportamiento
  real de ciertos fenómenos, a partir de la
  interacción con ellos.

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METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN
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Marco general

• Se realizará una investigación para verificar la
  eficiencia de los productos (software y
  laboratorio virtual), como herramientas de apoyo
  para la enseñanza de las ciencias.
• En el marco del proyecto, se centrará la
  investigación en tres subsectores física,
  química y matemática.

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Marco general

• Debido a la naturaleza de los productos, la
  investigación se debe realizar a través de la
  aplicación de material didáctico, desarrollado
  por el equipo 3DCiencias.
• Puesto que el objetivo no es el de validar una
  orientación didáctica particular, se emplearán
  las orientaciones metodológicas de los programas
  de estudio nacionales para los 3 subsectores.

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Metodología de Investigación

• En el marco del desarrollo del proyecto, se deben
  estudiar aspectos tales como
• La usabilidad del software interactivo y de la
  interfaz háptica durante el desarrollo de la
  clase.
• El impacto del uso de esta tecnología en el
  aprendizaje de los alumnos.
• Cómo medir estas variables?
• La eficiencia del proceso de enseñanza-aprendizaj
  e Fenómeno susceptible de ser medido y
  tabulado? Cómo?

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Metodología de Investigación

• Características del estudio
• Debe llevarse a cabo en el ambiente natural el
  establecimiento.
• Se replicará lo que se espera que suceda en
  presencia del recurso tecnológico las variables
  no se definen con el objeto de manipularse.
• Los registros en video son una poderosa
  herramienta para comprender el devenir de la
  clase, en presencia de tecnología.

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Metodología de Investigación

• Se decidió emplear un enfoque mixto,
  predominantemente cualitativo
• Se realizará un estudio cualitativo, que
  permitirá obtener información respecto de la
  aplicación del material didáctico, de la
  apreciación de los profesores y alumnos respecto
  del producto. Se emplearán registros escritos y
  en video.
• Se realizará un estudio cuantitativo, que
  permitirá complementar el anterior.
• Como resultado de la investigación, se optimizará
  y mejorará el material didáctico y los productos
  del proyecto, en función de lo observado en las
  experiencias en los establecimientos.

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Evaluación de la experiencia

• Qué significa que la experiencia arroje buenos
  resultados?
• Se evaluará la usabilidad del software
• En la creación del material didáctico equipo
  docente 3DCiencias y asesores externos está
  evaluando constantemente.
• En la aplicación del material didáctico
  profesores y alumnos.

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Evaluación de la experiencia

• Se evaluará demás la efectividad del material
  diseñado con 3DCiencias
• Motivación y valoración del software encuestas
  de opinión (escala Likert).
• Efectividad del material encuestas a profesores.
• Efectividad en el aprendizaje prueba escrita,
  encuesta.
• Todo lo anterior complementa los resultados
  obtenidos de las observaciones de campo.

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Resultados esperados

• De esta investigación, se espera que se puedan
  responder preguntas como
• Encuentran los profesores en 3DCiencias una
  herramienta poderosa para la enseñanza? En qué
  medida?
• La presencia de material didáctico con
  interactividad y retroalimentación ofrecida por
  la interfaz háptica del producto, propicia en
  los estudiantes mejores sus aprendizajes? De qué
  forma?

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Resultados esperados

• Permite el software que los estudiantes
  adquieran correctamente los conceptos
  relacionados a los contenidos, así como las
  relaciones entre ellos?
• Cuáles son los factores que determinan la
  eficacia del software y del material didáctico,
  en su aplicación en la sala de clases o
  laboratorio?.

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Marco general

• Cabrero (2001) y Cuban (2001) (en Betancourt et
  al, 2004) reconocen dos elementos centrales en el
  uso de TIC como apoyo para el aprendizaje
• El profesor es el aspecto central en la inserción
  de recursos TIC en el aula.
• Se requiere un enfoque didáctico que permita
  integrar las TIC en el aula.

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Metodología de trabajo

• Se seleccionarán los contenidos y cursos en los
  que se trabajará en cada disciplina.
• Se diseñará material didáctico con el software.
  Este material se probará con una muestra piloto,
  lo cual permitirá optimizar dicho material para
  la experiencia.
• El material será probado en al menos 4
  establecimientos de la VIII región.
• El grupo de control estará distribuido en cada
  uno de estos establecimientos, de modo de
  garantizar la equivalencia de los grupos.

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Metodología de trabajo

• Se usará un diseño de pretest postest, con
  grupo de control (Hernández et al, 2004).
• G1 O1 X O2
• G2 O3 -- O4

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Metodología de trabajo

• Se diseñará material para ser trabajado en la
  sala de clases, a través de guías de actividades
  (ambiente controlado por el docente).
• Se estudiará la posibilidad de diseñar material
  para ser trabajado en laboratorio a través de
  guías de aprendizaje (ambiente controlado por el
  estudiante), para complementar los resultados
  obtenidos.
• Se espera que, en ambos ambientes, se observen
  procesos de enseñanza adecuados y de buenos
  resultados.

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REFERENCIAS
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Las tecnologías de la información y la
comunicación (TIC), entendidas como el conjunto
convergente de tecnologías de la
microelectrónica, la informática (máquinas y
software), las telecomunicaciones y la opto
electrónica (Castells, 2000) , están produciendo,
una revolución que se enmarca en un conjunto más
amplio de cambios en nuestra sociedad y se
concreta en una denominación la sociedad de la
información.
La sociedad de la información supone la necesidad
de formación permanente y la priorización del
objetivo "aprender a aprender" y reclama una
educación que permita la formación a lo largo la
vida significa entonces que la educación deberá
asentar sus bases en conocimientos y destrezas
que permitan pasar de la sociedad de la
información a la sociedad del conocimiento y a la
sociedad de la inteligencia (Marina, 1999).
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Las recientes teorías de aprendizaje propugnan
que el conocimiento es algo que cada individuo
reconstruye, y por lo tanto el conocimiento no se
adquiere por mera transmisión. En consecuencia
se sostiene que las estrategias del aprendizaje
más efectivas son las que explotan el principio
de aprender haciendo
Las nuevas tecnologías y los procesos cognitivos
del aprendizaje
De acuerdo con las teorías actuales de la
psicología cognitiva, la información por sí misma
no propicia conocimiento, es necesario proveer
una serie de condiciones que favorezcan el
proceso de aprendizaje.
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Los procesos de adquisición del conocimiento
según Piaget Constructivismo. J. Piaget
Considera que la inteligencia se manifiesta a
través de la constante adaptación de los esquemas
mentales del individuo a su ambiente. Dicha
adaptación conduce al desarrollo cognitivo y al
aprendizaje.
La interacción social y su importancia en el
aprendizaje Vygotski Vigotski, considera también
los aprendizajes como un proceso personal de
construcción de nuevos conocimientos a partir de
los saberes previos (actividad instrumental),
pero inseparable de la situación en la que se
produce es una experiencia social donde el
contexto es muy importantes y el lenguaje juega
un papel básico como herramienta mediadora
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Aprendizaje significativo D. Ausubel, J. Novak)
póstula que el aprendizaje debe ser
significativo, no memorístico, y para ello los
nuevos conocimientos deben relacionarse con los
saberes previos que posea el aprendiz. Bruner,
defiende el aprendizaje por recepción donde el
profesor estructura los contenidos y las
actividades a realizar para que los conocimientos
sean significativos para los estudiantes
Psicología cognitivista. El cognitivismo
(Merrill, Gagné...), basado en las teorías del
procesamiento de la información. El aprendizaje
es un proceso activo. El cerebro es un procesador
paralelo, capaz de tratar con múltiples
estímulos. El aprendizaje tiene lugar con una
combinación de fisiología y emociones. El desafío
estimula el aprendizaje
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PRINCIPALES FUNCIONES DE LAS NT EN EL PROCESO
DE APRENDIZAJE El análisis y la reflexión sobre
los procesos cognitivos involucrados en el
aprendizaje nos conducen a distinguir dos
funciones específicas de las NT en el proceso
Provisión de estímulos sensoriales Mediación
cognitiva
1) Las NT en la provisión de estímulos
sensoriales La provisión de estímulos
sensoriales es una de las funciones básicas de
las NT en la generación de aprendizajes. Las
posibilidades de las NT para estimular los
sentidos, son cada vez mayores, por lo que su
potencialidad en tareas educativas no tiene
precedente en la historia de los avances
tecnológicos sobre todo las interfases.
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En términos generales las NT pueden ser
utilizadas en la generación de estímulos de
diversa índole estímulos visuales, estímulos
auditivos, y estímulos táctiles
3DCiencia busca la innovación en la enseñanza de
la Física, Química y Matemática en la educación
básica mediante, la incorporación de tecnologías
de visualización (2D, 3D, animación interactiva)
y elementos hápticos, referidos a un conjunto de
interfaces tecnológicas que interaccionan con el
ser humano mediante el sentido del tacto
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2) Las NT y los procesos de atención a través de
ambientes virtuales

• 3) Las NT y la motivación al aprendizaje
• La importancia de la motivación en el aprendizaje
  es fundamental. Se dice que la motivación es un
  impulso a la acción y para la obtención de
  resultados. López, Castañeda y Almaguer (1993,
• p.50),

• 4) Las NT mediación cognitiva en la generación
  del aprendizaje
• Además de la provisión de estímulos sensoriales,
  otra de las funciones de las NT en la generación
  del aprendizaje es la mediación cognitiva, que
  permite el intercambio entre las estructuras
  mentales propias del aprendiz y las estructuras
  mentales ajenas a él o hechos observables que son
  interpretados por él

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• Estrategias didácticas surgidas del papel de las
  NT en el aprendizaje
• Propiciar el desequilibrio cognitivo.
• Propiciar la interacción de alto nivel cognitivo.
  Vygotski resaltó la importancia del entorno
  social y el uso de mediadores culturales en el
  aprendizaje. La interactividad permite al alumno
  una exploración más completa, revisar sus ideas e
  hipótesis iniciales y recibir un feedback casi
  continuo.
• Promover el desarrollo de habilidades del
  pensamiento. La didáctica actual señala la
  importancia de propiciar pensamiento crítico, así
  como las habilidades para aprender
• Administrar los recursos atencionales. es la
  provisión de estímulos sensoriales
• Administrar los recursos motivacionales. La
  motivación es una predisposición al aprendizaje
  que puede influir positiva o negativamente. En el
  caso de los ambientes virtuales de aprendizaje,
  existen muchos recursos sensoriales que pueden
  ser utilizados,

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• Implicaciones de NT
• Respecto a los alumnos podemos señalar tres
  objetivos fundamentalmente
• El desarrollo de capacidades dirigidas a
  construir el conocimiento mediante entornos que
  faciliten
• Un aprendizaje significativo
• El trabajo en equipo
• Situaciones comunicativas
• Creatividad y autonomía (capacidad para
  resolver problemas y actuar autónomamente.)

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• b) Respecto al profesorado cabría apuntar
• Se hace necesario poner a disposición del
  profesorado, espacios de reflexión sobre el uso
  de las TIC que le lleve a identificar con
  claridad los modelos pedagógicos y didácticos
  sobre los que quiere aplicar estas tecnologías.
• 2) Es imprescindible mejorar la competencia del
  profesorado en la utilización de TICs para
  organizar, incorporar y desarrollar estrategias
  de enseñanza en el nuevo contexto de la sociedad
  de la información.

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3) Es indispensable la utilización de las TIC
como un medio eficaz y motivador de presentación
y tratamiento de la información orientado a
fomentar procesos de organización del
conocimiento del mundo que tiene el alumno. 4)
Alfabetización en el uso de las TIC. (Destrezas
en la utilización de soft y hard) Capacitación
didáctica. Adaptación de materiales.
Producción de materiales. Evaluación
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c) Respecto a los materiales didácticos La
utilización del softwer 3dciencia da la
posibilidad de crear actividades que tienen la
ventaja de estar insertas en un ambiente virtual
que genera posibilidades de realizar
experimentos que no son posibles en un
laboratorio o en un aula normal , además de
presentar motivaciones visuales tridimensionales
y sensoriales que provocaran en el alumno
aprendizajes significativos ya que lo acercan a
la realidad, además de utilizar metodologías de
descubrimiento y resolución de problemas con una
retroalimentación inmediata
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Diseñar actividades didácticas innovadora para
ser impartida dentro del currículo de los Niveles
NB1 y NB2. El contenido de dicha actividades se
debe ajustar a los mínimos establecidos en el
currículo. La innovación consiste en reformular
su organización, secuenciación y desarrollo de
forma que el aprendizaje se aborde mediante un
tratamiento más acorde con la naturaleza del
conocimiento científico, que favorezca una
adecuada comprensión de los modelos y que
estimule las motivaciones y actitudes positivas
hacia la ciencia y su aprendizaje. innovación
didáctica situar la dentro de la propuesta que
se conoce como modelo de enseñanza/aprendizaje
por resolución de problemas, por descubrimiento ,
por inducción en el que se concibe el aprendizaje
como un proceso de evolución y cambio conceptual
y metodológico a demás de proceso de inda.
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ESTRATEGIAS EDUCATIVAS PARA EL USO DE LAS NUEVAS
TECNOLOGIAS DE LA INFORMACION Y
COMUNICACION MSc. BÁRBARA LABORÍ DE LA
NUEZ Instituto Superior Politécnico José Antonio
Echeverría, La Habana Dr. IÑIGO OLEAGORDIA
AGUIRRE Universidad del País Vasco LAS NUEVAS
TECNOLOGÍAS EN EL APRENDIZAJE CONSTRUCTIVO Miguel
Ángel Herrera Batista Universidad Autónoma
Metropolitana, México LAS TICS EN EL AULA EL
PROYECTO AULAS EN RED DE LA CIUDAD DE BUENOS
AIRES Débora Kozak Coordinadora del Proyecto
Aulas en Red1, Argentina
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Ventajas del uso de la tecnología en el
aprendizaje colaborativo MARÍA LUISA CARRIÓ
PASTOR Universidad Politécnica de Valencia,
España HACIA UNA AUTÉNTICA INTEGRACIÓN
CURRICULAR DE LAS TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y
COMUNICACIÓN Francisco Javier Pariente
Alonso España APLICACIONES DE LAS TECNOLOGÍAS DE
LA INFORMACIÓN Y DE LA COMUNICIÓN EN LA EDUCACIÓN
CIENTÍFICA. PRIMERA PARTE FUNCIONES Y
RECURSOS Alfonso Pontes Pedrajas Departamento de
Física Aplicada de la Universidad de Córdoba LOS
ORDENADORES EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE
DE LAS CIENCIAS. FUNDAMENTOS PARA SU
UTILIZACIÓN Miguel Escalona Reyes Instituto
Pre-Vocacional de Ciencias Pedagógicas Rafael
Cruz Pérez, Cuba
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El proyecto Tecnología y Aprendizaje ha sido
impulsado por Ediciones SM para conocer el
impacto de las TIC sobre el proceso de enseñanza
y aprendizaje. Disponible en http//www.piloto.l
ibrosvivos.net/default.swf Cognition and
Technology Group at Vanderbilt. 1996. Looking at
technology in context a framework for
understanding technology and education. En C.
Berliner y R. Calfee (eds.), Handbook of
Educational Psychology (pp. 807-841). New York
SimonSchuster MacMillan. Cognition and
Technology Group at Vanderbilt. 1997. The Jasper
project Lessons in curriculum, instruction,
assesment, and professional development. Mahwah,
NJ Erlbaum