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3. Materiales didácticos elaborados

Descripción del material

Aunque existen muchas definiciones del término pensamiento computacional, siguiendo a Cuny, Snyder & Wing (2010)[1], podemos definir el pensamiento computacional como el proceso mental utilizado para formular problemas y sus soluciones de forma que las soluciones se representan en una forma que puede ser llevada a cabo por un agente de proceso de información. En otras palabras, podríamos definir el término como pensar con ideas y datos, combinarlos con la ayuda de las TIC y de esta forma resolver problemas; es decir, poner las TIC de nuestra parte para resolver problemas, entendiendo problema en su sentido más amplio, más allá del ámbito matemático, como cualquier reto o situación problemática que tengamos que resolver.

Atendiendo a la exposición de motivos recogidas en la Recomendación del Consejo de Europa de 22 de mayo de 2018 relativa a las competencias clave[2] para el aprendizaje permanente:

  1. En 2015 uno de cada cinco alumnos tuvo serias dificultades para desarrollar capacidades suficientes de lectura, matemáticas o científicas. En algunos países hasta un tercio de los adultos tan sólo alcanzan los niveles más bajos de lectura, escritura y cálculo. El 44 % de la población de la Unión cuenta con capacidades digitales escasas o nulas (19 %).
  2. En la economía del conocimiento, memorizar hechos y procedimientos es clave, aunque no suficiente para el progreso y el éxito. Las capacidades, como la resolución de problemas, el pensamiento crítico, la habilidad para cooperar, la creatividad, el pensamiento computacional o la autorregulación, son más esenciales que nunca en nuestra sociedad en rápido cambio. Se trata de herramientas para lograr que lo que se ha aprendido funcione en tiempo real, para generar nuevas ideas, nuevas teorías, nuevos productos y nuevos conocimientos.

el presente proyecto propone el diseño y elaboración de un banco de tareas para trabajar los distintos bloques de contenido de las materias de la asignatura de Matemáticas, trabajando el pensamiento computacional en el aula, como propuesta de choque mejorar las capacidades indicadas anteriormente, 1 y 2.

Estas tareas elaboradas deberán ser resueltas por los alumnos con ayuda del ordenador, usando elementos de la programación informática, haciendo uso de la plataforma online gratuita Toolbox.Academy[3], basada en la herramienta de código libre ToolboX la cual se encuentra integrada en el repositorio Guadalinex de la Consejería de Educación de la Junta de Andalucía.

Las tareas que conforman el material desarrollado están definidas en formato JSON[4], para su utilización tanto a nivel particular, en la plataforma ToolboX Academy, como de manera genérica en cualquier otra plataforma (tipo web o consola), debido a que se han elaborado usando un formato estándar abierto de intercambio de datos, y llevan licencia Creative Commons, alineando de este modo el material elaborado con la Declaración de París[5] de 2012 sobre Recursos Educativos Abiertos (REA) de la UNESCO que, en su apartado j, recoge literalmente “Promover el uso de licencias abiertas para los materiales educativos financiados con fondos públicos”.

A continuación se muestra un ejemplo de tarea:

Aspecto visual con el que trabaja el alumno en ToolboX Academy

En la parte superior izquierda de la ventana se presenta el enunciado de la tarea, un tablero en la parte inferior izquierda (apoyo gráfico relacionado con la tarea a resolver) y pistas con apoyo teórico y/o ejemplos (tips), a disposición del alumno si las demanda. En la parte derecha el alumno debe escribir el código fuente que resuelve la tarea.

La secuencia instruccional seguirá, en muchos casos, el siguiente patrón:

Tarea resuelta (demo) → Tarea a corregir (debug) → Tarea para resolver completa [aprendiendo de los casos anteriores] (code)

[1] https://www.cs.cmu.edu/~CompThink/resources/TheLinkWing.pdf

[2] https://eur-lex.europa.eu/legal-content/ES/TXT/PDF/?uri=CELEX:32018H0604(01)&from=LT

[3]https://toolbox.academy/es/

[4]JSON (acrónimo de JavaScript Object Notation, «notación de objeto de JavaScript») es un formato de texto sencillo para el intercambio de datos. Se trata de un subconjunto de la notación literal de objetos de JavaScript, aunque, debido a su amplia adopción como alternativa a XML, se considera (año 2019) un formato de lenguaje independiente. https://es.wikipedia.org/wiki/JSON

[5] Declaración de París - UNESCO 2012 sobre REA  http://www.unesco.org/new/fileadmin/MULTIMEDIA/HQ/CI/CI/pdf/Events/Spanish_Paris_OER_Declaration.pdf

Características del material

El formato del material elaborado es digital, concretamente está compuesto por un lote de ficheros de texto donde se especifican la información relativa a las tareas a realizar:

  1. Enunciado
  2. Ayuda (pistas)
  3. Propuesta de solución
  4. Conclusiones/Retroalimentación derivadas de la resolución de la tarea, y,
  5. Nombrados para su indexación, catalogación y localización en el banco de tareas (metadatos)

 Más concretamente, el formato utilizado está basado en JSON y LaTeX[1].

  • JSON permite para dar generalidad a los contenidos (de manera que puedan ser interpretados por cualquier programa informático), y,
  • LaTeX para la representación de formalismos matemáticos y gráficos necesarios, especialmente en tareas de los bloques de geometría, funciones o estadística y probabilidad, y en cualquier representación necesaria para las situaciones problemáticas planteadas en el bloque de números y álgebra.

[1] LaTeX es un sistema de composición de textos, orientado a la creación de documentos escritos que presenten una alta calidad tipográfica. Por sus características y posibilidades, es usado de forma especialmente intensa en la generación de artículos y libros científicos que incluyen, entre otros elementos, expresiones matemáticas. https://es.wikipedia.org/wiki/LaTeX

Estructura modular del material

Justificación legal
  • Ley Orgánica 8/2013 de 9 de diciembre para la mejora de la calidad educativa.
  • Real Decreto 1105/2014, de 26 de diciembre, por el que se establece el currículo básico de la Educación Secundaria Obligatoria y del Bachillerato.
  • Decreto 111/2016, de 14 de junio, por el que se establece la ordenación y el currículo de la Educación Secundaria Obligatoria en la Comunidad Autónoma de Andalucía
  • Orden 14 de julio  de 2016, por la que se desarrolla el currículo correspondiente a la Educación Secundaria Obligatoria en la Comunidad Autónoma de Andalucía, se regulan determinados aspectos de la atención a la diversidad y se establece la ordenación de la evaluación del proceso del aprendizaje del alumnado.

Las tareas diseñadas pueden ser abordadas por alumnos de cualquier curso de la ESO, desde 1º a 4º, siendo especialmente aptas, idóneas y recomendables para los estudiantes de 1º y 2º de ESO, al ser muy afines al diseño curricular de la asignatura para estos cursos, aunque algunas son de una complejidad superior.

De acuerdo al marco normativo vigente durante el desarrollo del presente proyecto, se han generado tareas clasificándolas en 5 módulos, los cuales están estrechamente vinculados a los bloques de contenidos curriculares:

  • Módulo 1: mattic01 Números
  • Módulo 2: mattic02 Álgebra
  • Módulo 3: mattic03 Geometría
  • Módulo 4: mattic04 Funciones
  • Módulo 5: mattic05 Estadística y probabilidad

Dentro de cada uno de los módulos, las tareas se nombran por tema (o categoría) y por contenido principal matemático trabajado en ella (o subcategoría) y finalmente un contador secuencial para tareas donde se trabaje el mismo concepto y tema.

  • Ejemplo del nombre de una tarea (fichero json): mattic04_funciones_antiimagen_01 → Tarea que trabaja el concepto de anti-imagen en el tema de Funciones.

Acceso y uso del material

Con el lote de tareas generado se ha montado una asignatura en la plataforma online gratuita Toolbox Academy

1. Aspecto de la portada de Toolbox Academy

2. Identificación de usuario (proceso de registro se explica más adelante)

3. Vista de la Asignatura: Elaboración de materiales didácticos para la integración del pensamiento computacional con la herramienta ToolboX en el aula de matemáticas en Educación Secundaria (MTT-004/19) en Toolbox Academy

4. Aspecto de uno de los módulos






Registro y descripción de ToolboX Academy (TXAC)

  • Como se ha indicado anteriormente, los materiales elaborados están listos para su uso, accesibles de manera pública y gratuita en la plataforma online Toolbox Academy (TXAC). 

  • La integración de TXAC en los centros sólo requiere conexión a Internet y dispositivos de acceso a la red.
  • Accediendo a https://toolbox.academy/ con cualquier navegador se pueden crear las cuentas de centro y generar las de los grupos, realizar las tareas por parte del alumnado y el seguimiento por parte del profesorado. Este sistema web es multiplataforma y adaptable (responsive) en función del sistema operativo (MS Windows, Linux, Mac, Android o iOS), del navegador (Chrome, Firefox, Safari, Opera, etc.) y del tipo de dispositivo (PC, tableta o móvil), si bien se recomienda utilizar ordenadores a dispositivos móviles, por el mayor espacio de pantalla y el uso de un teclado físico.
  • Toda la información es almacenada en la nube, por lo que no existen dependencias de el o los dispositivos utilizados por los centros, los datos de progreso están siempre actualizados en tiempo real desde donde se realice el acceso a las cuentas de administración o alumnado.
  • La creación y administración de la cuenta del centro se realizará preferiblemente desde un ordenador personal, dado que los formularios de datos son extensos y es preferible una pantalla de unas dimensiones suficientes para visionarlos. Una tableta podría ser suficiente en caso de no disponer de ordenador.
  • Para utilizar TXAC se recomienda hacerlo en sesiones individuales, es decir, un ordenador por estudiante, ya que el sistema recoge los logs en cada cuenta y muestra posteriormente el progreso realizado en dicha cuenta. Pueden también abrirse cuentas por parejas de estudiantes, en caso de disponer de menos equipos, sólo es importante la correcta interpretación de los datos posteriormente.
  • El responsable TDE/TIC (docente encargado de la informática en el centro, generalmente de asignaturas como Tecnología o Matemáticas) es idealmente la persona que debe crear la cuenta del centro. Al hacerlo suministrará los datos administrativos del centro y creará las cuentas del profesorado involucrado en la docencia de las asignaturas donde se imparte la materia de programación (aunque también pueden crearlas los mismos docentes). A continuación, cada docente creará los grupos a los que imparte docencia, especificando el nivel (edad del alumnado) y el número de estudiantes con que cuenta cada grupo. De este modo, obtendrá los nombres de usuarios de cada cuenta y la palabra de paso (que el alumnado podrá cambiar tras el primer acceso). Por último, cada docente supervisará la dedicación y progreso de su alumnado durante o tras las sesiones que dedique a la utilización de TXAC. La estadística y las curvas de progreso muestran esta información numérica y gráficamente.
  • Para crear una cuenta se accede a https://toolbox.academy y se pulsa en el botón registrar, que llevará a esta ventana de acceso con credenciales o registro.

  • Al pulsar de nuevo en registro se pide la modalidad de cuenta, para estudiante, familiar o centro, y se selecciona esta última.

  • Aquí se piden los datos principales del centro y posteriormente se pueden rellenar otros datos de tipo administrativo.

  • Todos los datos introducidos pueden consultarse en el área de gestión, así como los correspondientes al progreso del alumnado.
  • Posteriormente, pueden consultarse estadísticas más detalladas de la actividad de cada estudiante en la opción de alumnado.