IDEAS Y PROYECTOS STEAM, Guías, Proyectos, Investigaciones de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente

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PROYECTOS

de

Publicado por: Elhuyar

Con la ayuda de: DFG. Proyecto subvencionado por el Departamento de Promoción Económica, Medio Rural y Equilibrio Territorial de la Diputación Foral de Gipuzkoa.

Licencia de las imágenes: Creative Commons Reconocimiento-NoComercial

Licencia del libro: Creative Commons Reconocimiento-NoComercial

Autores:

Elhuyar STEAM Hezkuntza arloa Aitziber Lasa Iglesias Lurdes Ansa Maiz Danel Solabarrieta Arrizabalaga

Imágenes: Pernan Goñi Olalde

Fotografías: FOKU

Índice

1. Aprendizaje basado en proyectos
   • 1a) Los siete elementos básicos para el diseño de proyectos
   • 1b) Labor del profesorado para guiar al alumnado en el desarrollo de los proyectos
2. Competencias del siglo XXI
3. La igualdad en los ámbitos STEM
4. Tipos de proyectos: proyectos de investigación y proyectos tecnológicos
   • 4a) El método científico
   • 4b) Proyecto tecnológico
5. Estrategias metodológicas para docentes
   • 5a) Cómo crear grupos para trabajar en proyectos
   • 5b) Conocimientos necesarios para el desarrollo de los proyectos
   • 5c) Cómo documentarse
   • 5d) Cómo trabajar con personal experto externo
   • 5e) Cómo preparar y realizar las entrevistas
   • 5f) Consideración del aspecto ético en las investigaciones
   • 5g) Cómo realizar la labor de contraste
   • 5h) Cómo promover la reflexión
   • 5i) Cómo preparar el mural del proyecto en el aula
   • 5j) Cómo comunicar el trabajo realizado
6. Proyectos inspiradores
7. Referencias bibliográficas y fuentes para seguir profundizando en los temas

El alumnado aprende

trabajando en lo que le

interesa.

En el proyecto se esfuerzan por resolver problemas o responder preguntas del mundo real.

Creando entre todos

un producto nuevo.

Presentarlo ante el público.

Cada cual con sus habilidades

y conocimientos.

Puede durar entre una semana y el curso entero.

• Pensamiento crítico •^ Capacidades de cooperación
  • Creatividad (^) • Capacidades de comunicación

Como consecuencia de este tipo de aprendizaje, además de contenidos,

el alumnado desarrolla: Trabajar por proyectos no es del

gusto de todos los estudiantes...

La mayoría

lo valora

muy bien...

...con la

experiencia

de año en

año.

Primer año

Segundo año

Tercer año

7.- Presentación de los resultados El alumnado presenta su proyecto ante un determinado público, fuera del contexto de las aulas.

6.- Crítica y revisión El alumnado crea, recibe y aplica un feedback para mejorar tanto sus procesos como sus proyectos.

5.- Reflexión Tanto el alumnado como el profesorado realizan una serie de reflexiones, ya sea sobre su propio aprendizaje, sobre la eficacia de sus actividades y proyectos de investigación, sobre la calidad del trabajo del alumnado y las barreras que surgen, así como sobre las estrategias que deben adoptar para superarlas.

4.- Opinión y elección del alumnado El alumnado toma decisiones sobre el proyecto, incluyendo lo que crearán y la manera en la que trabajarán.

3.- Autenticidad El proyecto pertenece al mundo real, y responde a inquietudes, intereses o problemas que pueden presentarse en la vida de los y las alumnas.

2.- Proceso de investigación El alumnado se compromete a realizar preguntas, a buscar recursos y a aplicar la información en un proceso riguroso y amplio.

1.- Reto: problema o pregunta desafiante El proyecto se basa bien en un problema importante que debe ser resuelto o bien en una pregunta a la que se debe responder, atendiendo a un grado de dificultad acorde a sus características.

RESULTADO

A OTRO LUGAR

LUGARA UN

A OTRO LUGAR

LUGARA UN

A OTRO LUGAR

A UN LUGAR

RESULTADO

A OTRO LUGAR

LUGARA UN

RESULTADO

RESULTADO

Labor del profesorado para guiar al alumnado

en el desarrollo de los proyectos

OBJETIVOS

EDUCATIVOS

• Conocimientos clave
• Comprensión
• Competencias para el éxito

DISEÑO Y PLAN ALINEACIÓN CON EL CURRÍCULO

CONSTRUIR CULTURA

GESTIONAR ACTIVIDADES

MIMBRES PARA EL APRENDIZAJE DEL ALUMNADO

EVALUAR EL APRENDIZAJE DEL ALUMNADO

ASUMIR UN COMPROMISO Y ACONSEJAR

Fuente:

PBLWorks

1B

Competencias del siglo XXI

Nuestro objetivo como personal educador consiste en preparar al alumnado para la vida y el trabajo, sin olvidar que, hoy en día, cobran especial interés las competencias denominadas del siglo XXI. He aquí algunas identificadas como fundamentales:

Comunicación Al comunicar las ideas personales del alumnado sobre un concepto o un tema determinado, ¿están basadas en evidencias? ¿Adecúan el mensaje de comunicación del proyecto a ese público objetivo?

Autorregulación El aprendizaje ofrecido, ¿es a largo plazo? ¿Planifica y evalúa el alumnado su trabajo? ¿Revisan el feedback del profesor tras haberlo recibido?

Utilización de las TIC para el aprendizaje ¿Son los alumnos y las alumnas consumidoras activas o pasivas de las TIC, o, por el contrario, diseñan tales tecnologías?

Solución de problemas e innovación en el mundo real ¿Requiere la actividad de aprendizaje resolver algún problema del mundo real? ¿Están las resoluciones del alumnado asociadas al mundo real?

Construcción del conocimiento ¿Se exige al alumnado la construcción y la aplicación del conocimiento? Tal conocimiento, ¿es interdisciplinar?

Colaboración ¿Se exige al alumnado compartir la responsabilidad y tomar decisiones fundamentales junto con otras personas? ¿Es su trabajo de carácter interdependiente?

La igualdad en los ámbitos STEM

Marco ecológico de factores que influyen en la participación, el rendimiento y la progresión femenina

en los estudios STEM.

SOCIEDAD Datos desglosados por sexo para la formulación de políticas Normas sociales y culturales

Igualdad de género

Normas sociales inclusivas

Maestras

ESCUELA

FAMILIA Y PARES

ESTUDIANTE

Calidad de enseñanza y experiencia en el tema Estrategias de enseñanza

Libros de texto y materiales didácticos

Procedimientos y herramientas de evaluación

Bienes y apoyos del hogar

Características familiares Eficacia personal

Interés, compromiso, motivación y disfrute

Autopercepción, estereotipos e identidades STEM

Lenguaje y Relaciones habilidades espaciales entre pares

Creencias y expectativas de padres y madres

Factores psicológicos relacionados con las evaluaciones

Equipos, materiales y recursos STEM

Interacciones estudiante- estudiante

Interacciones docente-estudiante

Percepciones del maestro/a

Masa y redes sociales Legislación y políticas Políticas de igualdad de género

Legislación de igualdad de remuneración

3.5. Zer egin dezakegu irakasle moduan?

Conocer nuestros prejuicios STEM

Puede que apliquemos sesgos inconcientes

hacia el alumnado,

Esforcémonos

en localizar

si tratamos a

algunos/as

de forma

diferente,

Podemos

grabarnos un

vídeo, para

analizarlo.

Generar

Mostrar

sus capacidades es positivo para los/as estudiantes.

Aprovechar los intereses de los y las alumnas

Podemos tender puentes entre sus intereses de fuera de la escuela y experiencias STEM. Animemos al alumnado a expresar sus ideas de forma diferente: presentaciones, juegos de rol, dibujos, etc.

Agruparlos de forma diferente

En actividades STEM, ofrezcerles la oportunidad de trabajar con chicos y chicas de procedencias e idiomas diferentes.

Presentar ejemplos de profesionales STEM

Preparar una pequeña entrevista personal (motivaciones, etc).

Mostremos al alumnado

ejemplos de diversidad ,

evitando el estereotipo de

Pongamos en contacto alumnos con profesionales STEM (a ser posible, que no sean varones blancos), en la escuela y en el trabajo.

Analizar noticias sobre STEM

Repasémoslas con las alumnas y alumnos, teniendo en cuenta género, diversidad, etc.

o si de algunos/as esperamos algo menos

...y eso perjudique a alguien.

Resulta complicado clasificar por tipos los proyectos que realiza el alumnado de secundaria. Simplificando al máximo esta clasificación, podemos dividirlos en tres bloques: investigaciones científicas, proyectos tecnológicos y combinados.

Si, con el fin de afinar nuestra división, entramos en más detalles, veremos que surgen varias opciones y dificultades. Para responder a este problema, se han creado varias clasificaciones, sobre todo en el mundo profesional de la investigación, que, sin embargo, resultan poco útiles para clasificar los proyectos que se realizan en educación secundaria (investigaciones experimentales, cuasiexperimentales, no experimentales, documentales, tecnológicas, exploratorias, descriptivas, etc).

En lugar de todo ello, es más común realizar una clasificación de la materia o del ámbito en cuestión a la hora de ordenar los proyectos de secundaria, pese a que también surgen problemas para tipificar los proyectos mixtos, así como para establecer criterios. Por ejemplo, en la feria científica organizada por la Comisión Europea, los proyectos se dividen en las siguientes categorías: biología, informática, química, ciencias de la tierra, ingeniería, medio ambiente, materiales, matemáticas, medicina, física y ciencias sociales.

Tipos de proyectos: proyectos de investigación y

proyectos tecnológicos

Teniendo en cuenta todas las dificultades mencionadas para establecer y ofrecer un criterio útil, proponemos dos tipos principales con base en los métodos más empleados: por una parte, los proyectos de investigación y, por otra, los proyectos tecnológicos.

1.- Observación Nos fijamos en el mundo y nos centramos en lo que queremos entender. De eso se trata la observación. Es la curiosidad la que nos lleva a las personas a la observación, de forma natural.

La mayoría de los proyectos de investigación del ámbito de la educación son proyectos basados en investigaciones experimentales. Siguen los pasos del método científico; no de una manera rígida, sino que cada disciplina adapta estos pasos a su propia situación. A continuación, se detallan a modo de esquema los pasos más habituales:

4.- Planificar la comprobación de la hipótesis Se trata de definir lo que se va a hacer y en qué plazo de tiempo, evaluando los recursos y asignando las tareas al equipo de trabajo. Se debatirán, entre otras, las siguientes preguntas:

• ¿Se puede manipular la variable independiente?
• ¿Estamos seguros de que la variable dependiente no será afectada por otro factor?
• ¿Cómo se recogerán los datos?
• ¿Cómo se documentará el proceso?
• ¿Cómo se presentarán los resultados?
• ¿Cuánto tiempo se dedicará a cada fase?
• ¿Cómo se van a distribuir los trabajos en el equipo?
• ¿Qué recursos humanos, materiales o financieros serán necesarios? ¿Cuánto cuestan tales recursos? Una vez que el equipo investigador tenga las respuestas a estas preguntas, llega el momento de redactar un proyecto o una propuesta que sistematice el diseño de la investigación. Se recomienda que el profesorado revise este documento para poder mejorar el diseño e identificar de antemano los problemas que puedan surgir.

3.- Elaboración de una hipótesis La hipótesis es la brújula que guía la investigación; refleja lo que estamos buscando o probando. Es asimismo la posible respuesta a la pregunta de investigación, que explica de la manera más clara y concisa posible la relación entre las variables dependientes y las libres. La hipótesis debe ser aceptada o refutada mediante la prueba, la observación y la experimentación. Veamos un ejemplo. Ante la pregunta de investigación «¿cómo influye el compost en el cultivo de las lechugas?», una de las hipótesis que podemos formular puede ser la siguiente: cuanto más compost, mayor será el crecimiento de las lechugas. (Asimismo, podemos predecir que, con una mayor cantidad de compost, las lechugas crecerán el doble).

2.- Partir de una pregunta científica Tras el proceso de observación, el siguiente paso consistirá en formular una pregunta que oriente el proceso de investigación. Muchas de ellas sugieren una curiosidad científica, pero tan solo algunas son susceptibles de investigar. La pregunta de la investigación debe ser clara, concisa, factible, novedosa y ética.

Pasos del método científico

5.- Experimentación o trabajo de campo Experimentar implica desarrollar acciones para descubrir, comprobar o demostrar un fenómeno o principio científico. Conviene modificar las variables de manera individual, manteniendo constante el resto. Es decir, si estamos analizando la influencia de las diferentes cantidades de compost en el crecimiento de las lechugas, tenemos que «modificar» la cantidad de compost y mantener constante la luz, el riego, el macetero, la lechuga y la tierra, con el fin de asegurar que medimos únicamente el efecto surtido por el compost. El trabajo de campo exige tomar buena nota de cada experimento, medida y observación. Un buen registro da cuenta del proceso y ayuda a fundamentar el análisis del trabajo. De ello dependerá, en gran medida, la solidez de la investigación. Hay que incluir observaciones sobre hechos esperados e inesperados: preguntas adicionales, preocupaciones, cambios en el procedimiento, nuevas ideas, etc.

8.- Comunicar La ciencia y la tecnología han conseguido comprender y transformar nuestra realidad, gracias a numerosas investigaciones pequeñas y grandes, que se han retroalimentado. Por esa razón es tan importante la comunicación del proyecto realizado.

Las investigaciones experimentales no siempre confirman la hipótesis; en algunos casos, la desmienten. Sin embargo, esto no invalida el proceso: quizá no se haya alcanzado la conclusión deseada, pero nos ha llevado a otro descubrimiento relevante.

6.- Analizar y debatir los resultados Una vez finalizada la investigación, se analizarán los resultados. En primer lugar, comprobaremos si existen evidencias suficientes para aceptar o rechazar nuestra hipótesis. Para llevar a cabo el debate, es fundamental comparar los resultados obtenidos con los valores teóricos, con los datos de otras investigaciones y con los resultados esperados.

7.- Conclusiones Se trata del momento de resumir los principales descubrimientos de nuestro trabajo. Conviene que sea específico, sin caer en generalizaciones, y nunca incluiremos nada que no hayamos realizado en nuestro proyecto.

Definir el

problema

Recabar

información

y analizar

Desarrollar

la idea.

Buscar

soluciones

Decidir.

Aceptar el

proyecto

DISEÑAR

el

resultado

Planificar.

Hacer

planificación

del trabajo

Producir el

prototipo

Valorar

Comunicar

Si sale mal... empezar otra vez.

1

El papel del personal docente adquiere una gran

importancia cuando el alumnado realiza proyectos. Si

bien es cierto que las y los jóvenes se ponen en el papel

del personal investigador, debemos tener en cuenta que

nuestro alumnado aún no ha desarrollado sus habilidades

investigadoras, tales como la autonomía, la experiencia, los

procedimientos, el conocimiento teórico, o el conocimiento

sobre el uso los recursos. Gestionar todos estos aspectos

en un proyecto de medio y largo plazo implica un gran

reto, tanto más importante cuanto que su experiencia de

trabajo en proyectos es aún modesta. Por ello, el personal

docente debe asumir diferentes roles para responder a las

necesidades de su alumnado: guiar, impartir explicaciones,

crear situaciones de aprendizaje, realizar un trabajo de

contraste, inspirarlos, ayudarles en la organización, etc.

El profesorado puede asimismo utilizar diferentes estrategias

metodológicas en el proceso de aprendizaje del alumnado.

A continuación, se presentan algunas de ellas junto con

algunos problemas habituales.

5 Estrategias metodológicas para docentes