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Coordinador: Juan Luis Castejón CostaACIPE- Asociación Científica de Psicología y Educación
Psicología y Educación: Presente y Futuro
© CIPE2016. Juan Luís Castejón Costa
Ediciones : ACIPE- Asociación Científica de Psicología y Educación
ISBN: 978-84-608-8714-0
Todos los derechos reservados. De conformidad con lo dispuesto en la legislación vigente, podrán ser casti-gados con penas de multa y privación de libertad quienes reproduzcan o plagien, en todo o en parte, una obra literaria, artística o cien
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Aprendizaje colaborativo y auto-regulación en aprendices noveles
*Sáiz-Manzanares, M.C & **Marticorena Sánchez, R
*Departamento de Ciencias de la Salud, Universidad de Burgos (España)
** Departamento de Ingeniería Civil, Universidad de Burgos (España)
Introducción El estudio del desarrollo metacognitivo es uno de los grandes retos de la Psicología Cog-nitiva. La reflexión sobre la propia práctica y el análisis del error son herramientas que permiten el éxito y la autonomía en el aprendizaje. Este proceso está directamente relacionado con la aplicación de las estrategias de auto-regulación. Para incrementar dichas estrategias el profesor tiene varias herramientas entre las que destaca el feedback orientado a la resolución de una tarea. Asimismo uno de los instru-mentos más eficaces para lograrlo es el uso de rúbricas. Esta metodología es particularmente importante en el aprendizaje de nuevas materias que implican un alto nivel de abstracción para los estudiantes. Un ejemplo es la materia de programación orientada a objetos (POO) en titulaciones de Ingeniería Infor-mática. Recientes investigaciones en este campo demuestran que el aprendizaje auto-regulado (SRL) desarrollado por pares es más eficaz que el aprendizaje individual. Método: El objetivo de este estudio fue comprobar si la resolución de un proyecto de programación es más efectiva en trabajo por pares o individual. Se trabajó con 48 estudiantes de segundo curso en el Grado en Ingeniería Informática (38 tra-bajaron en parejas y 10 de forma individual) en la resolución de un proyecto de programación. En ambos grupos el docente proporcionó una rúbrica sobre la resolución de dicho proyecto. Este instrumento y la metodología de aplicación permitieron a los estudiantes detectar los errores y corregirlos. Resultados: Los estudiantes que trabajaron en parejas tuvieron mejores resultados en la resolución de proyectos de programación frente a los que lo ejecutaron de forma individual. Conclusiones: El feedback orientado a través del uso de rúbricas es más efectivo si se trabaja de forma colaborativa ya que facilita el uso de SRL.Palabras clave: metacognición; auto-regulación; aprendizaje colaborativo; lenguaje de programación.
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Collaborative learning and self-regulation in novel students
*Sáiz-Manzanares, M.C & **Marticorena Sánchez, R
* Department of Health Sciences, University of Burgos (Spain)
** Department of Civil Engineering, University of Burgos (Spain)
Background: Metacognitive development is a great challenge of Cognitive Psychology. Reflection on own practice and error analysis are tools that allow successful and independent learning. This process is directly related to enforcement self-regulation strategies. To improve these strategies the professor has some tools such as the feedback oriented to the task resolution. For that reason one of the most effective instruments to achieve this is the use of rubrics. This methodology is particularly significant in new sub-jects which have a high abstraction level. One example of this is Object-oriented programming (OOP) for Computer Engineering degrees. New researches have been shown that self-regulated learning (SRL) development in pairs is more effective than individual work. Method: The aim was to check if solving a programming project is more effective in pairs or alone. We worked with 48 Computer Engineering degree students in the second year (38- person worked one problem solving in pairs and 10 alone) in sol-ving a programming project. In both groups, the professor has provided a rubric on the project solution to the students. This instrument and the procedure allow students to analyse and correct errors. Results: We have shown that students working in couples have better learning outcomes than students who work alone. Conclusions: Working with feedback oriented through rubrics is more effective in collaboration than working alone, because it facilitates the SRL.Key words: metacognition; self-regulation; collaborative learning; programming languages.
1. IntroducciónLas nuevas tecnologías llevan ya más de dos décadas impactando en el marco educativo. Si bien, el estudio de
dicho impacto aún está fragmentado en su análisis y no sigue un patrón de investigación sistemático (Salman & La-ing, 2014). Por ello es relevante el estudio de los protocolos, de la arquitectura de diseño (AD) y su relación con la arquitectura tecnológica (AT). Es decir el análisis del diseño de interacción para el desarrollo del aprendizaje y el tipo de feedback realizado a través del software, con el fin de incrementar la efectividad en el aprendizaje de los alumnos. Asimismo el análisis de las microestrategias de resolución utilizadas por los estudiantes va a permitir al docente es-tudiar el desarrollo del proceso de aprendizaje en cada uno de los alumnos y efectuar un feedback preciso de forma individual a cada estudiante o grupo de estudiantes (Sáiz & Román, 2011). El uso de la plataforma virtual facilita un feedback referenciado que puede ser consultado por los estudiantes cuantas veces precisen. Este aspecto adquiere una mayor relevancia en aquellas disciplinas que tienen una mayor complejidad en la resolución de problemas como son las relacionadas con la rama de ingeniería y en especial en ingeniería informática en asignaturas relacionadas con la metodología de programación (Li, Wang, & Bai, 2015). Las causas parecen relacionarse con el aprendizaje de un nuevo lenguaje de programación. Dicho aprendizaje conlleva procesos de codificación y decodificación de la infor-mación para resolver algoritmos en un código nuevo y poco habitual para la mayor parte de los estudiantes. El análi-
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sis de la resolución de este tipo de problemas permite a los psicólogos cognitivos estudiar la representación mental de los procesos de resolución ya que los algoritmos informáticos plasman de forma gráfica los pasos en la resolución de un problema. Asimismo el lenguaje de programación facilita la materialización de las órdenes que un sujeto tiene que realizar de forma interna o externa para resolver una tarea (Kacprzyk & Zadrożny, 2016; Matwin & Mielniczuk, 2016). Es decir, permite evidenciar de forma concreta la auto-regulación en el proceso de aprendizaje, facilita el análisis del error y de las estrategias que el sujeto efectúa para solventarlo (Forstmann & Wagenmakers, 2015).
En este proceso SRL, el Computer Supported Collaborative Learning (CSCL) tiene como objetivo mejorar la educación y combinar formas interactivas de aprendizaje colaborativo usando las nuevas tecnologías (de Raadt, Wat-son & Toleman, 2009; Xinogalo, 2015). Además del uso de plataformas interactivas, recientes investigaciones han encontrado que el uso de tareas centradas en la resolución de juegos incrementa la motivación de los alumnos hacia el aprendizaje y estimula el desarrollo de estrategias metacognitivas aumentando las habilidades para resolver efica-zmente problemas de OOP (Bernard & Bachu, 2015; Järvelä, Malmberg & Koivuniemi, 2016; Malmberg, Järvelä, Järvenoja & Panadero, 2015). Si además este tipo de tareas se realiza en contextos colaborativos por pares se eleva el porcentaje de obtener aprendizajes exitosos.
En síntesis, el uso de las plataformas colaborativas, CSCL, incrementa la auto-regulación, la planificación y el empleo de las estrategias metacognitivas y la motivación hacia el aprendizaje. Si bien, la interacción tiene que basarse en el empleo de un feedback basado en el uso de rúbricas (Sáiz & Bol, 2014; Sáiz & Montero, 2015). Este tipo de feedback implementa las rutinas de resolución y pone en marcha habilidades cognitivas relacionadas con estrategias cognitivas básicas y con las estrategias metacognitivas que orientan los procesos de SRL y potencian en los estudi-antes el desarrollo de aprendizajes seguros, profundos y eficaces (Azevedo, 2014). Asimismo fomentan la inhibición de la ansiedad incrementando el desarrollo de la motivación (Schraw & Gutiérrez, 2015).
Atendiendo a todo lo expuesto anteriormente las cuestiones de investigación de este estudio fueron:
Pregunta de Investigación 1: Estudiar si existen diferencias significativas en la ejecución de los estudiantes, individual vs. trabajo por pares, en la resolución de un problema de programación del Juego del Neutrón programado en el lenguaje Java.
Pregunta de Investigación 2: Estudiar si existe relación entre las estrategias metacognitivas empleadas por los estudiantes atendiendo a la variable trabajo individual vs. en grupo.
2. Método
2.1. ParticipantesSe trabajó con una muestra de 48 estudiantes (42 hombres y 6 mujeres) de 2º Curso en el Grado en Ingeniería
Informática en la asignatura de Metodología de la Programación, en dicha materia se trabaja el aprendizaje de la OOP en lenguaje Java. De los cuales 38 (34 hombres Media edad = 20.56 años y DT edad = 1.48 y 4 mujeres Media edad = 20.50 años y DT edad = 1.73) efectuaron la resolución de forma colaborativa por pares y 10 de forma individual (8 hombres Media edad = 21.38 años y DT edad = 1.59 y 2 mujeres Media edad = 23.50 años y DT edad = .70). La elección no se efectuó de forma aleatoria sino en función de las posibilidades de trabajo directo con los alumnos por lo que se utilizó un muestreo incidental.
2.2. Medidas1. Escala de Estrategias de Aprendizaje (ACRA r) de Román & Poggioli (2013). Esta escala identifica 32 estrate-
gias distribuidas en cinco subescalas: Adquisición tiene un a = .78; Codificación tiene un a = .92; Recuperación
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tiene un a = .83; Metacognición tiene un a = .90 y Apoyo al procesamiento tiene un a = .90. En este estudio se aplicó únicamente la Escala de Estrategias Metacognitivas, que analiza las estrategias de auto-conocimiento, planifi-cación y evaluación, en la que halló para la muestra un a = .82, lo que muestra valores psicométricamente aceptables.
2. Rúbrica para evaluación de la Programación del Juego del Neutrón. Se elaboró una rúbrica que constaba de 5 criterios de evaluación (cuestiones generales, neutrón, árbitro-neutrón, turno y tablero) que pertenecían al nivel 3, aplicación (hacer uso del conocimiento), siguiendo la taxonomía de Bloom (Bloom, 2008). Este instrumento tiene cuatro criterios de evaluación: 1) Cuestiones generales de ejecución del juego (a = .84), con un peso sobre el total de la evaluación de un 40%; 2) Ejecución del rol de Neutrón (a = .84) con un peso sobre el total de la evaluación de un 7%; 3) Ejecución del rol Árbitro-Neutrón (a = .72), con un peso sobre el total de la evaluación de un 30%; 4) Ejecución Turno (a = .86), con un peso sobre el total de la evaluación de un 4%; y, 5) Ejecución Tablero (a = .87), con un peso sobre el total de la evaluación de un 19%. Dichos criterios se miden en una escala tipo Likert de 1 a 4 desde no aceptable hasta excelente. El instrumento obtuvo una fiabilidad global de a = .84 (Sáiz & Marticorena, en prensa).
3. Plataforma interactiva UBUVirtual. Es un Learning Management System (LMS) basado en Moodle. Moodle es uno de los LMS más utilizados a nivel internacional, actualmente se está utilizando como campus virtual en 239 países y tiene más de 87.000 sitios registrados. Esta plataforma es de fácil manejo y muy versátil desde el punto didáctico, permitiendo además la inclusión de rúbricas, como se muestra en la Figura 1.
Figura 1Ejemplo de uso de rúbricas en la Plataforma interactiva UBUVirtual como espacio de feedback.
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2.3. Procedimiento1. Fase inicial: Se diseñó un protocolo de trabajo a través del juego del Neutrón en Java. Éste es un juego abstracto
de tablero para dos jugadores, a los que se asignan piezas (electrones) de un determinado color a cada uno (azules y rojos en nuestra solución), junto con una pieza denominada neutrón (amarilla en nuestra solución) que puede ser movida por ambos jugadores (ver Figura 2).
Figura 2Tablero del juego del neutrón
La solución de la tarea tiene que tener en cuenta, partiendo de las normas generales que se exponen a continua-ción, la aplicación del algoritmo que se presenta en la Figura 3.
• Los jugadores mueven en turnos consecutivos. En cada turno: se mueve primero el neutrón y en segundo lugar, uno de sus electrones. En el primer turno, y sólo en dicho turno, el jugador con electrones rojos, mueve direc-tamente un electrón. A partir del segundo turno, se alternan los jugadores, moviendo neutrón y electrón de su color asignado.
• Tanto el neutrón, como los electrones, se pueden mover en ambos sentidos en dirección horizontal, vertical o diagonal. No pueden saltar ninguna pieza en su movimiento y están obligados a realizar el movimiento en el sentido elegido, hasta que chocan con otra pieza, o con los límites del tablero.
• El juego finaliza cuando un jugador coloca uno de sus electrones en las posiciones de partida de los electro-nes del jugador contrario, o bien el jugador no puede realizar ningún movimiento válido (perdiendo la partida en este caso).
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Figura 3Algoritmo de resolución del Juego del Neutrón
Se dio a los alumnos un protocolo en el que se explicaba el procedimiento de resolución. Éstos siguiendo las nor-mas y el anterior algoritmo deben efectuar un diseño y su implementación orientado a objetos.
Fase de desarrollo: Los alumnos podían resolver el juego bien de forma individual o por pares. Durante el proceso de ejecución, los estudiantes recibían feedback del docente a través de la utilización de una rúbrica de resolución en la que se indicaban los distintos hitos. Para la ejecución correcta en dicha rúbrica se habían marcado previamente los criterios de evaluación y los pesos vinculados a cada uno de ellos. La resolución de la tarea se efectuaba a través de la utilización de microestrategias de análisis de los protocolos de ejecución presentados. Para efectuar el feedback se utilizó la plataforma UBUVirtual.
Fase final: Evaluación de la presentación y defensa de la práctica del Juego del neutrón en Java.
3. ResultadosPara comprobar la primera pregunta de investigación, se utilizó la prueba no paramétrica U de Mann-Whitney.
Respecto de la adquisición de competencias generales se hallaron diferencias significativas en las competencias 1 (U = 98.5, p = .02) 2 (U = 95.0, p = .02) y 4 (U = 24, p =.001). No se hallaron diferencias significativas en la resolución de Neutrón (textui). Con relación a las competencias en la aplicación de Árbitro-Neutrón se encontraron diferencias significativas en la 2 (U = 108, p = .02), 5 (U = 98, p = .02), 7 (U = 94, p = .02), 10 (U = 108, p = .03). En las com-petencias del uso del Tablero se hallaron diferencias significativas en la 8 (U = 78,5, p = .000). El análisis de los promedios de adquisición pueden observarse en las Figuras 4, 5, 6 y 7.
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Figura 4Promedio de adquisición de las competencias generales en el Juego del Neutrón
Figura 5Promedio de adquisición de las competencias Neutrón (textui) en el Juego del Neutrón
Figura 6Promedio de adquisición de las competencias en Árbitro-Neutrón en el Juego del Neutrón
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Figura 7Promedio de adquisición de las competencias en uso del Tablero en el Juego del Neutrón.
Respecto de la segunda pregunta de investigación no se encontraron diferencias significativas en el uso de las estrategias metacognitivas entre los alumnos que habían resuelto el algoritmo del Juego del Neutrón por parejas y aquellos que lo habían hecho de forma individual (ver Tabla 1).
Tabla 1Diferencia en el empleo de las Estrategias Metacognitivas entre los estudiantes que trabajaron por pares y los que trabajaron de forma individual en la resolución del Juego del Neutrón.
Estrategias Metacognitivas U de Mann-Whitney p
Autoconocimiento 89.000 .24
Planificación 123.50 .93
Evaluación 104.50 .48
4. Discusión La efectividad del feedback del docente parece ser más efectiva si se efectúa en el trabajo por pares que si se rea-
liza de forma individual. La interacción por pares facilita el aprendizaje constructivo en la resolución de ciertas acti-vidades relacionadas con competencias en las que el uso del pensamiento hipotético deductivo es mayor, de hecho se relacionan con los pesos de mayor porcentaje en la valoración de la rúbrica. Lo que puede relacionarse con un mejor desarrollo del SRL que facilita el análisis del error y de las estrategias que el sujeto utiliza para corregirlo (Forstmann & Wagenmakers, 2015). Asimismo se confirma que la utilización de juegos para desarrollar las habilidades de POO aumenta las habilidades para resolver eficazmente este tipo de problemas (Bernard & Bachu, 2015; Järvelä et al., 2016; Malmberg et al., 2015). Si bien no se han confirmado diferencias significativas en el uso de las estrategias metacognitivas entre alumnos que han trabajado en contextos colaborativos vs. individuales.
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5. ConclusionesLa realización del feedback basado en la utilización de una rúbrica sistemática sobre los procesos de resolución y
la información de la plataforma interactiva UBUVirtual se han mostrado efectivos en la resolución de tareas de POO, además si se apoya en el trabajo en la interacción de resolución por pares la eficacia aumenta. Las líneas futuras de investigación irán dirigidas a comprobar si existen diferencias en la generalización de los resultados en los sujetos que han desarrollado la ejecución de actividades prácticas de POO de forma colaborativa vs. individual en la reso-lución de otras pruebas de evaluación por ejemplo en cuestionarios de conocimientos o en la resolución de pruebas prácticas individuales.
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