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FISBEC: Un sistema para el reconocimiento de

planes en Geometría y Física

por

Jesús Rafael Rodríguez Gómez, Ph. D

Universidad Pedagógica Experimental Libertador Instituto Pedagógico de Caracas

Venezuela

Guadalajara, septiembre 2015

FISBEC es un ejemplo de un sistema en el que se

puede definir una biblioteca completa de planes

FISBEC se enfoca en los planes y en la activación de

procesos cognitivos sin intervención externa, es decir,

en la autorregulación

El sistema se convierte en un ambiente tanto para la

investigación como para la enseñanza y el aprendizaje

autónomo.

FISBEC: Física Bajo el Enfoque Constructivista

Conclusiones

*

*

• El objeto central de la enseñanza es

guiar al alumno en su aprendizaje.

Premisa acerca de la enseñanza

• Sea planificado o no, el alumno

emprende un camino para aprender.

Premisa acerca del aprendizaje

• Alguien nos muestra el camino

• Transitamos un camino que ya existe

• Construimos un camino aunque

sabemos que hay otro

• Construimos un camino porque no

existe ninguno.

Opciones de aprendizaje

¿Cómo ir de Guadalajara a Colima?

¿Cómo ir de Guadalajara a Colima?

¿Cómo ir de Guadalajara a Colima?

• Planes o estrategias de aprendizaje

• Planeación, diseño de escenarios

• Transporte

• Mercadeo (marketting)

• Toma de decisiones, en general.

Otros ejemplos

¿Cómo determinar los planes o estrategias

que ejecuta un estudiante cuando realiza

una tarea de aprendizaje?

Problema central

En un ITS se supone que el estudiante es:

• Consciente

• Consistente

• No contradictorio

• Colaborador

• Con conocimientos básicos del tema que quiere

aprender.

Características del usuario de un ITS

Aun así, en la gran mayoría de las situaciones reales los planes

o las estrategias son impredecibles.

¿Cómo podemos saber cuántos lados tiene el polígono?

¿Qué información necesitamos?

Dentro del cuadrado se encuentra un polígono

regular convexo con orientación arbitraria.

Problema planteado en FISBEC

1. Contenido

Geometría en Física: concepto de simetría

Grupo de simetría SU(2): concepto de isospín

Grupo de simetría SU(3): existencia de quarks

Método de scattering: estructura e interacciones

Tres dimensiones relevantes de FISBEC

2. Reconocimiento de planes (Plan recognition)

Biblioteca (library) completa de los planes

Alto grado de incertidumbre

En principio, hay infinitos planes

Orientación al estudiante

Tres dimensiones relevantes de FISBEC

3. Propósito instruccional

Rasgo constructivista: autorregulación

Individualización: información previa y dinámica

Retroalimentación significativa:

qué, cuándo y cómo

Manejo de los errores:

no hay plan erróneo.

Tres dimensiones relevantes de FISBEC

Ambiente computacional de FISBEC

Ambiente computacional de FISBEC

Plan A

Ambiente computacional de FISBEC

Plan B

Ambiente computacional de FISBEC

Plan C

Ambiente computacional de FISBEC

Plan D

Plan E

Ambiente computacional de FISBEC

Cuatro componentes de FISBEC

1. El componente experto

Almacena y organiza el conocimiento

Reconoce el punto de lanzamiento y el ángulo de

reflexión

Identifica los planes y subplanes con el criterio:

Tres lanzamientos en una región determinada por

un sector del polígono, más cualquier número de

lanzamientos desde otra región de la pantalla.

2. El componente instruccional

Guìa y da ayuda dentro del enfoque constructivista

del aprendizaje

Da retroalimentación adecuada para orientar al

estudiante en su tarea de descubrimiento

No hay planes correctos o erróneos.

Cuatro componentes de FISBEC

3. El componente del modelo del estudiante

Estilos de aprendizaje

Estrategias cognitivas

Conocimientos de Geometría y de Física

Preconcepciones

Impulsividad

Cuatro componentes de FISBEC

4. El componente de comunicación

Ambiente computacional sencillo y amigable

Reconoce datos que introduzca el estudiante

Responde a eventos computacionales

Reconoce algunas entradas en lenguaje natural.

Cuatro componentes de FISBEC

Plantea dos preguntas básicas de Geometría para

sugerir un nivel de complejidad

Muestra el ambiente de aprendizaje por descubrimiento

Genera el polígono regular con un número de lados al

azar y con orientación arbitraria en el centro de la

pantalla

Presenta un menú de ayuda, alertas, sugerencias y

respuestas según la actividad del estudiante

Al final, presenta la opción de evaluación del sistema.

Lo que el sistema hace

Diseñar un plan o estrategia para descubrir el polígono

oculto en el cuadrado en el centro de la pantalla

Lanzar partículas desde cualquier punto de la pantalla

Escribir el nombre del polígono que ha inferido que se

encuentra oculto

Generar un nuevo polígono, cambiar el nivel de

complejidad, ir a la página de inicio y salir, en cualquier

momento

Consultar el menú de ayuda, revisar la historia de su

actividad y autorregular su aprendizaje.

Lo que el estudiante puede hacer

Los estudiantes ejecutaron planes desde el nivel novato

hasta un nivel medio de experticia

Mostraron falta de conocimientos básicos de Geometría

y Física, y no utilizaron las propiedades de simetría

Iniciaron la actividad con un plan eficiente y finalizaron

ejecutando el plan novato A

Al continuar trabajando con el sistema, la mayoría de los

estudiantes mejoró su eficiencia

Sólo fue empleado un subconjunto de los 72 subplanes.

Resultados

FISBEC es un ejemplo de un sistema en el que se

puede definir una biblioteca completa de planes

FISBEC se enfoca en los planes y en la activación de

procesos cognitivos sin intervención externa, es decir,

en la autorregulación

El sistema se convierte en un ambiente tanto para la

investigación como para la enseñanza y el aprendizaje

autónomo.

Conclusiones

Jesús Rafael Rodríguez Gómez jrrg2007@hotmail.com