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VII Jornadas Internacionales de Innovación Universitaria – Universidad Europea de Madrid

Estudio sobre la percepción, por parte del estudiante,

de la metodología docente de la materia Física

A. Medina 1 y M. J. Santos 2

1: Departamento de Física Aplicada ETSII Béjar, Universidad de Salamanca

Avda. Fernando Ballesteros s/n. 37800 Béjar (Salamanca) e-mail: amd385@usal.es

web: http://campus.usal.es/~gtfe/

2: Departamento de Física Aplicada Facultad de Ciencias. Sección Físicas

Pza. de la Merced s/n Universidad de Salamanca

37008 Salamanca e-mail: smjesus@usal.es

Resumen

Proponemos en este trabajo una serie de acciones sencillas para analizar el seguimiento y la percepción por parte de los estudiantes de las actividades que se realizan en una asignatura de primer curso de un grado técnico. Entre estas acciones se encuentra la realización un test de destrezas previas en matemáticas con objeto de adaptar la metodología docente a las posibles carencias, un seguimiento de las tasas de participación en clases de grupo grande, tutorías o seminarios de grupo reducido o individuales, prácticas de laboratorio y distintos elementos que configuran el sistema de evaluación de competencias. Se han realizado además encuestas específicas sobre la percepción que los estudiantes tienen de las distintas actividades. Todo ello permite al profesor analizar la metodología docente utilizada y los posibles puntos fuertes o débiles y, desde el punto de vista del estudiante, le permite implicarse en el proceso enseñanza-aprendizaje y reflexionar sobre su papel. Se puede concluir que el proceso de evaluación y reflexión sobre la docencia y el aprendizaje resulta decisivo para la mejora de la calidad de la actividad académica.

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1. Introducción y contexto

El Grupo de Innovación en la Docencia de la Física de la ETSII de Béjar,

Universidad de Salamanca, lleva aproximadamente 6 años elaborando material didáctico e investigando sobre innovación en la metodología docente de la Física (materia básica de primer curso en los nuevos grados técnicos, dividida en dos asignaturas cuatrimestrales de 6 créditos, Fisica I y Fisica II). Se han desarrollado varios proyectos de innovación docente con vistas a la adaptación de la materia al EEES y a la mejora de la calidad de la docencia. Entre los aspectos investigados se encuentran los siguientes: elaboración de material para el uso de TIC, adaptación de contenidos, desarrollo de material para prácticas asistidas por ordenador, desarrollo de metodologías de evaluación continua y evaluación de competencias y análisis de perfil de ingreso y competencias previas de los estudiantes.

Habida cuenta de que el proceso de evaluación y reflexión sobre la docencia resulta decisivo para la mejora y perfeccionamiento de la actividad académica [M. Díaz Fondón y col., (2008)], el objeto de este trabajo es el de reflejar los resultados de un seguimiento integral, durante un curso académico, de la participación de los estudiantes en los diversos elementos docentes de la materia, incluyendo la medición de su aportación en las diversas actividades y en los mecanismos de evaluación continua. Paralelamente y de forma complementaria hemos realizado diversas encuestas para conocer tanto las destrezas previas de los estudiantes con vistas a enfocar correctamente las herramientas metodológicas, como su propia percepción de esas herramientas pedagógicas. Todo esto nos permite localizar los puntos débiles y fuertes de todo el proceso de enseñanza-aprendizaje y replantearnos esas herramientas. 2. Pre-encuesta del nivel previo de destrezas en matemáticas

Hemos elegido como grupo de trabajo un conjunto de aproximadamente 50 alumnos de Ingeniería Técnica Industrial (especialidad Electricidad) dentro de los planes de estudio elaborados en el año 2000, es decir, aún fuera del contexto de Bolonia, pero con vistas a la adaptación de la materia a los nuevos planes de Grado, que se empezarán a impartir en el Centro durante el curso 2010/11.

En primer lugar, antes de comenzar el curso académico, realizamos una encuesta a los estudiantes sobre sus estudios de procedencia y sus destrezas previas en matemáticas, a priori, adquiridas en sus estudios previos (Bachillerato o Ciclos Formativos) [W.A. Villar y col. (2007), L. Braga y col. (2002), J.M. Moreno Olmedilla (1992)]. Para ello, dentro de un estudio más amplio, [A. Medina y col. (2009)], elaboramos una encuesta sobre destrezas elementales tales como álgebra básica, derivación e integración, cálculo vectorial, etc. Analizamos los resultados de la encuesta, no sólo globalmente, sino atendiendo a los estudios de procedencia de los estudiantes.

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Resultados globales

BC OB CF

Procedencia 50 % 0 % 50 %

Aprobados 29 % 43 % -- 14 %

Calificación media (sobre 7) 1.9 2.6 -- 1.3

Figura 1. Resultados globales de la prueba de destrezas previas al comienzo de la

asignatura. Procedencia de los estudiantes (BC: Bachillerato Científico/Tecnológico, OB: otros Bachilleratos y CF: Ciclos Formativos).

En la Fig. 1 se resumen los resultados para el grupo de 50 alumnos considerado. Se

observa en primer lugar una considerable disparidad en los estudios de procedencia, puesto que prácticamente la mitad de los estudiantes realizaron estudios de Bachillerato Científico/Tecnológico y la otra mitad provienen de Ciclos Formativos. El número de aprobados difiere mucho según la procedencia de los estudiantes, es casi 3 veces mayor en alumnos provenientes de Bachillerato Científico/Tecnológico, lo que indica que el grupo es muy heterogéneo en cuanto a la formación previa. Este hecho invita a la reflexión en cuanto a las metodologías a utilizar y a los problemas que se pueden plantear al haber dos tipologías de estudiantes muy diferenciadas. 3. Metodología docente y participación de los estudiantes

En la Fig. 2 presentamos un esquema de los ingredientes básicos de la metodología

docente de la asignatura y la participación promedio de los estudiantes en cada uno de esos ingredientes (círculos con fondo sombreado).

Los elementos básicos de la actividad docente son las clases de grupo grande, tanto teóricas como de problemas, las tutorías de grupos reducidos (con la mitad de los alumnos), las prácticas de laboratorio (realizadas por parejas de estudiantes) y las tutorías individuales. Es destacable que la asistencia a clases de grupo grande (45 horas reales en un cuatrimestre) se ha mantenido durante todo el curso en un número aceptable (64 % de asistencia aproximadamente) a pesar de que los alumnos disponían en la página web de la asignatura de los apuntes completos de la materia. Hemos comprobado además que la asistencia a clases magistrales de alumnos de este mismo grupo a asignaturas con metodología tradicional es sensiblemente inferior. A nuestro juicio es importante, para conseguir una asistencia razonable la flexibilidad de las clases expositivas y de problemas y la utilización de TIC. En concreto, la visualización durante las clases de algunas simulaciones por ordenador que nos permiten conectar conceptos y leyes teóricas con experimentos y la vida cotidiana y, en general, todo lo que contribuya a relacionar los contenidos de esta materia básica con otras materias del Grado o con casos reales.

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Figura 2. Distintos elementos que componen la metodología docente y porcentaje de participación de los estudiantes (círculos con fondo sombreado).

Por cada 6 horas de clases de grupo grande se ha impartido a grupos de 25 alumnos

(impuestos por la disponibilidad de profesorado pero demasiado numerosos) una tutoría en el laboratorio donde el profesor trata de conseguir una participación activa de los estudiantes intercambiando con ellos opiniones sobre la marcha de la asignatura y sus dificultades. En estas horas también el profesor realiza, con la colaboración de los estudiantes, prácticas de laboratorio asistidas por ordenador, sencillas y visuales, directamente relacionadas con los contenidos teóricos que se están tratando en las clases de grupo grande. Se muestran además más simulaciones por ordenador de experiencias reales que promocionan que el alumno conecte conceptos y el formalismo matemático de las leyes de la física con la intuición de la vida cotidiana. La participación de los estudiantes se mantuvo durante todo el curso en un promedio cercano al 68 %.

La asistencia a las prácticas de laboratorio (una hora para el estudiante por cada 5 horas de grupo grande) se pesa especialmente, como veremos más adelante, en la evaluación continua, lo que lleva a que prácticamente todos los estudiantes que han seguido la materia hayan asistido a todas las sesiones de laboratorio. En el laboratorio se incluyen prácticas tradicionales donde los estudiantes utilizan como herramientas de medida reglas, cronómetros, etc., con prácticas asistidas por ordenador en las que directamente los sensores proporcionan medidas de distancias, fuerzas, velocidades, etc.

La actividad con menor participación de los estudiantes son las tutorías individuales voluntarias. Sólo el 38 % de los alumnos han participado en ellas de forma regular. La realización de tutorías vía e-mail, y foros de dudas en la web de la asignatura mejora en cualquier caso la participación.

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4. Seguimiento de la evaluación de competencias Entendiendo la evaluación formativa como un ingrediente más del conjunto de

recursos del sistema enseñanza-aprendizaje [P. Morales Vallejo (2009)], nos ha interesado cuantificar de algún modo la participación de los estudiantes en los elementos que conforman el sistema de evaluación diseñado para la asignatura.

En la Fig. 3 incluimos la tabla de competencias de la materia y en la Fig. 4 se esquematizan los elementos que componen la evaluación de esas competencias, el peso de cada uno y la participación de los alumnos en ellos.

Competencias de formación básica

CB.2 Comprensión y dominio de los conceptos básicos sobre las leyes generales de la mecánica, termodinámica, campos y ondas y electromagnetismo y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería.

Competencias transversales

CT.1 CT.4 CT.10 CT.13 CT.22

Capacidad de análisis y síntesis Resolución de problemas Conocimientos generales básicos. Capacidad de gestión de la información. Capacidad de comprender

CT.3 CT.5 CT.12 CT.21

Comunicación oral y escrita Trabajo en equipo Conocimientos de informática Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica

Figura 3. Tabla de competencias de la materia. En cuanto a pruebas presenciales se realizaron dos exámenes, cada uno de ellos

incluía preguntas teóricas, cuestiones cortas y problemas. Uno se realizó a mitad del cuatrimestre, siendo eliminatorio y otro al final. Tanto en uno como en otro se presentaron aproximadamente la mitad de los alumnos matriculados.

Se realizó una evaluación continua proponiendo cuestionarios al final de cada tema en la web de la asignatura y midiendo la participación y la actitud de los alumnos en las tutorías individuales y de grupo reducido. El peso que se concedió en la calificación final a este apartado fue del 20 %. Es interesante destacar que aproximadamente el 70 % de los alumnos realizó los cuestionarios al final de cada tema (ver Fig. 5) y esa participación se mantuvo prácticamente durante todo el curso, únicamente decayó en el último tema por la proximidad de los exámenes finales. La calificación media en dichos cuestionarios del grupo de alumnos también se mantuvo aproximadamente estable durante todo el curso.

5. Seguimiento de la percepción de la metodología por parte del estudiante

Tanto la metodología didáctica como la percepción que de ella tienen los alumnos constituyen un punto fundamental para la mejora de la calidad dentro del proceso enseñanza-aprendizaje [D. Pérez Vázquez y col. (2007)]. Otro de los objetivos que nos marcamos este curso académico, y sobre este grupo de estudiantes es cuantificar de algún modo (aunque sobre un grupo de 50 estudiantes la estadística tenga sólo un valor muy relativo) la percepción del propio estudiante de todos los elementos que configuran la docencia y el aprendizaje de la materia.

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Figura 4. Tasas de participación en los distintos ingredientes del sistema de evaluación.

Figura 5. Evolución del porcentaje de estudiantes que responden los cuestionarios web

y de las calificaciones medias (sobre 10 puntos).

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Para ello diseñamos dos cuestionarios, que se adjuntan en la Fig. 6. El primero de

ellos se realizó a mitad de curso durante el examen parcial, por lo que fue respondido por los estudiantes que se presentaron a él, aproximadamente un 50 % de los matriculados. En el cuestionario, sobre un intervalo de 1 a 4, se pedía a los estudiantes que valoraran diversos aspectos relativos a las clases magistrales y apuntes elaborados por el profesor, clases de problemas, seminarios y tutorías de grupo reducido, funcionalidad de la web de la asignatura, prácticas de laboratorio, dificultades de la materia y posibles mejoras. Finalmente se incluyeron 4 cuestiones (8.1 – 8.4) sobre los aspectos más complicados de la asignatura. Dejando a un lado el rigor estadístico de estas pruebas en grupos no muy numerosos de estudiantes, creemos que es esclarecedor que el docente tenga una referencia sobre la opinión de los alumnos acerca de los elementos pedagógicos y también que el estudiante recapacite sobre esos elementos [M.L. Alvarez y col. (2008)], sus objetivos y sus dificultades. El análisis de esta encuesta a mitad de curso permite sobre el propio desarrollo de la docencia realizar una reflexión y feedback sobre la evolución del grupo y los posibles cambios, aunque sean moderados, que se pueden introducir en la segunda parte del curso. En la figura presentamos los resultados numéricos obtenidos, que evidentemente no son extrapolables a otros grupos de estudiantes o asignaturas, pero sirven como ejemplo de lo sencillo e interesante que es realizar un análisis de este tipo.

Como algunos elementos del curso no se habían desarrollado de forma íntegra a mitad del cuatrimestre se completó la encuesta con otra más corta relativa al planteamiento y desarrollo de las prácticas de laboratorio, y al sistema de evaluación de la asignatura. Esta segunda encuesta se realizó en la última etapa del curso, durante el examen final. El análisis de sus resultados junto con la realizada a mitad de curso permiten una visión global de la percepción de los estudiantes de la metodología de la asignatura para incidir sobre los puntos débiles en futuros cursos.

Es destacable que entre los elementos más valorados se encuentran el que el profesor deje a disposición de los estudiantes los apuntes de la asignatura (hecho que como hemos visto anteriormente no tiene porqué desanimar la asistencia a las clases expositivas), la propia asistencia a las clases teóricas, los cuestionarios on-line de evaluación continua al fin de cada tema y el feedback sobre ellos. El sistema de evaluación continua mayoritariamente es considerado como positivo a la hora de seguir el ritmo de la asignatura y estimular el aprendizaje.

Entre los puntos débiles que muestran los resultados de la encuesta en el caso particular de nuestra asignatura están el resolver un número demasiado reducido de problemas por parte del profesor en clase, el nivel matemático de la asignatura y la utilidad de la Física frente a otras materias de la titulación. Es notable el hecho de que los propios estudiantes valoran como insuficiente su nivel de destrezas matemáticas para seguir los contenidos de la materia.

Las posibles actividades que sugieren los estudiantes para realizar se encuentran el mejorar la flexibilidad entre las clases de teoría y la resolución de problemas, el poner a su disposición simulaciones virtuales directamente en la web de la asignatura y potenciar la conexión entre Física y las actividades de la vida cotidiana [L.C. McDermott (1991), E.F. Redish (1994)].

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Figura 6. Ejemplo de las encuestas sobre la percepción de la metodología docente

por parte de los estudiantes y resultados (media y covarianza) en el curso 2009/10.

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6. Resultados académicos y conclusiones Junto a la encuesta final sobre la percepción de la metodología, hemos realizado la

misma encuesta sobre destrezas de matemáticas que hicieron los estudiantes al principio de curso. Su objeto es realizar un balance sobre si el hincapié que se ha hecho durante el curso en solventar el problema observado en destrezas previas de matemáticas ha sido efectivo. Comparando la Fig. 1 con la 7 se puede concluir que el porcentaje de alumnos que ha superado la prueba de matemáticas se ha multiplicado por 2 a final de curso, y lo mismo ha ocurrido con la calificación media. Pero sigue habiendo diferencias en los resultados, según la procedencia de los estudiantes. A final de curso el 100 % de los que proceden de Bachillerato Científico/Tecnológico aprueban dicho test, es decir, se pasa de un 43 a un 100 % de aprobados. Sin embargo, aunque la mejora es sustancial entre los estudiantes provenientes de un Ciclo Formativo (se pasa de un 14 % a un 45.5 %), este grupo de alumnos sigue mostrando unas carencias evidentes. En consecuencia serían necesarias acciones especificas para solventar esta realidad. Es también destacable que la calificación media final, aunque realmente aumenta, respecto a la del pre-test está muy por debajo de lo esperable, al ser los contenidos del test relativos a destrezas que se suponen previas a los estudios universitarios.

Resultados globales

BC OB CF

Procedencia 40 % 5 % 55 %

Aprobados 65 % 100 % 0 % 45.5 %

Calificación media (sobre 7)

3.75 4.6 3.0 3.2

Figura 7. Resultados del post-test de destrezas en matemáticas (notación como en la

Fig 1).

A modo de conclusión se ha realizado también un análisis de la trayectoria en los últimos años de las tasas de rendimiento (alumnos aprobados/alumnos matriculados) y éxito (aprobados/presentados). Salvo las fluctuaciones estadísticas razonables debido al pequeño tamaño de la muestra, la evolución de ambas tasas sugiere en primer lugar que las estrategias de evaluación continua de competencias son positivas en cuanto a los resultados académicos. Y en segundo lugar, que pese a lo positivo de la tendencia, todavía los resultados están lejos de ser los óptimos, por lo que una revisión continua y crítica de las metodologías de docencia y aprendizaje se hace necesaria.

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Figura 8. Evolución de las tasas de éxito y rendimiento de la materia en los últimos

cursos académicos. En color se destacan los cursos donde se ha realizado una evaluación continua de competencias.

Como resumen de las conclusiones generales de este trabajo podemos destacar las

siguientes: - - La realización de un análisis de destrezas que se presuponen adquiridas

previamente, especialmente en alumnos universitarios de primer curso es muy importante para conocer las características del grupo y poner de manifiesto las debilidades y diversidad de los estudiantes. Es necesario adaptar las metodologías docentes en función de los resultados para tratar de solventar los puntos débiles de la formación previa de los estudiantes.

- - El estudiante aprende y adquiere competencias a medida que se involucra en el proceso de aprendizaje [Mónica Edwards (2006)], por ello es interesante provocar la reflexión del alumno sobre las metodologías docentes y sus consecuencias. Para ello es sencillo realizar unas encuestas de seguimiento durante el curso y al finalizar éste.

- - Para la reflexión del propio docente otro elemento interesante es el seguimiento de la participación de los estudiantes en las diversas actividades desarrolladas durante el curso. Medir al menos globalmente la participación en clases de grupo grande, tutorías o seminarios de grupos reducidos o individuales, prácticas de laboratorio, ingredientes de la evaluación de competencias, etc. añade elementos de juicio al docente con objeto de recapacitar sobre las metodologías desarrolladas, que pueden ser reestructuradas en tiempo real durante el propio curso académico o en cursos posteriores.

- - Verbalizar todas estas acciones con los estudiantes motiva su propia reflexión y potencia su participación en el par enseñanza-aprendizaje.

Agradecimientos Este trabajo ha sido posible gracias a los proyectos de Innovación Docente USAL

ID9/031 y ID10/079.

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REFERENCIAS

- M. L. Alvarez y otros, “Metodologías innovadoras y adquisición de competencias: percepción el estudiante universitario”, II Jornadas Internacionales UPM sobre Innovación Educativa y Convergencia Europea (Inece ’08), Madrid (2008).

- L. Braga y otros, “Espectro de dificultades que presentan los alumnos que ingresan a la Universidad de Concepción en las carreras de Ingeniería y Licenciatura en Física”, XIII Simposio Chileno de Física, pp. 59-62, (2002). - M. Díaz Fondón y otros, “Convergencia hacia el EEES: algunas ideas prácticas y viables para llevar a cabo el cambio de paradigma”, IX Jornadas de Enseñanza Universitaria de la Informática (2003).

- M. Edwards, “Los estudiantes: protagonistas olvidados en la construcción del Espacio Europeo de Educación Superior”, IV Congrés Internacional de Docència Universitària i Innovació, Barcelona (2006). - L.C. McDermott, “What we teach and what is learned”, Am. J. Phys., Vol. 59, pp. 301-315, (1991). - A. Medina, M.J. Santos y B. Quintana, “Disparidad de destrezas previas en alumnos que acceden a primer curso de grados científico-técnicos”, Inece ’09. - M. Mitjans y otros, “Evolución de la opinión del alumno sobre el proceso de evaluación en la licenciatura de informática”, Edusfarm, 3 (2008). - P. Morales Vallejo, “La evaluación formativa” en “Ser profesor: una mirada al alumno”, Universidad Rafael Landívar, Guatemala, 41-98 (2009). - J.M. Moreno Olmedilla, “Los exámenes: Un estudio comparativo. Graduación secundaria y acceso a la universidad”, Fondo de Cultura Económica, Madrid, (1992). - D. Pérez Vázquez y otros, “Opinión del alumnado al año siguiente de su participación en la primera experiencia piloto de la EUIT Aeronaútica”, Inece ’07, Madrid (2007). - E. F. Redish, “Implications of cognitive studies for teaching physics”, Am. J. Phys., Vol. 62, pp. 796-803, (1994). - W. A. Villar y otros, “La matemática al ingreso en la universidad. Un estudio comparativo de cuatro Facultades en el Uruguay”, Revista Iberoamericana de Educación, Vol. 42, pp. 4-10, (2007).