Unidad 5 - Tarea 3 - STEMooc

En esta tarea se nos pide que realicemos una evaluación formativa y otra sumativa. Aquí os dejo mis propuestas.

Evaluación Formativa.

Indicadores Criterios	Bajo	Medio	Alto	Excelente	Herramientas y Recursos
Identificación de problemas investigables	No identifica o no plantea problemas, o son inabordables	Plantea problemas con formulación ambigua o mal formulados	Plantea problemas investigables	Plantea problemas adecuados y concreta interrogantes	-   Cuaderno del alumno -   Observación directa (cuaderno del profesor)
Formulación de hipótesis	No plantea hipótesis o lo hace sin sentido	Plantea hipótesis sin relación con el problema o de manera ambigua	Plantea hipótesis algo ambiguas o realiza predicciones	Plantea hipótesis que se ajustan al problema y las describe en forma de deducción: “Si hacemos … observamos que …”	-   Cuaderno del alumno -   Observación directa (cuaderno del profesor)
Identificación de variables	No identifica variables	Identifica variables, pero no relacionadas con el problema	Identifica variables adecuadas	Identifica variables que encajan con las hipótesis	-   Cuaderno del alumno
Planificación de la investigación	No hay diseño o plan	Hay diseño pero no permite comprobar las hipótesis	Diseño correcto pero incompleto, no permite comprobar las hipótesis	Diseño correcto y completo, permite comprobar las hipótesis	-   Cuaderno del alumno -   Trabajo del grupo (Documentación)
Recogida y procesamiento de datos	No hay recogida de datos	Recoge datos de manera incompleta	Recogida y procesamiento de datos adecuada pero con fallos en el tratamiento gráfico de los mismos	Recogida y procesamiento de datos adecuada con un buen tratamiento gráfico de los mismos	-   Cuaderno del alumno -   Trabajo del grupo (Documentación)
Análisis de datos y obtención de conclusiones	Los resultados no resuelven los interrogantes planteados	Análisis incompleto. Los resultados están relacionados con los interrogantes planteados pero no de forma completa	Análisis incompleto. Resultados cercanos a los resultados correctos.	Análisis adecuado y completo. Resultados certeros.	-   Cuaderno del alumno -   Trabajo del grupo (Producción - Artefacto Digital)
Metarreflexión	No indica o no sabe qué procesos ha seguido	Indica parcialmente o con errores el proceso seguido	Indica brevemente los procesos seguidos con corrección, y hace alguna referencia a conceptos científicos	Indica correctamente los procesos indagatorios seguidos y hace referencia exacta a los conceptos científicos implicados	-   Cuaderno del alumno -   Trabajo del grupo (Documentación)

Evaluación Sumativa.

%	Apartado Evaluado
50%	Rúbrica de Evaluación Formativa
20%	Control de contenidos – Papel y Lápiz
10%	Trabajo diario - Observación Directa
20%	Exposición del trabajo final – En Grupo

Unidad 4 - Tarea 3 - Actividad P2P - STEMooc

Unidad 4 – Tarea 3 (P2P)

Introducción.

Estamos en un curso de 4º de ESO en el que queremos estudiar, dentro de la cinemática, el lanzamiento parabólico (el típico de los antiguos cañones tipo mortero), y su descomposición en dos movimientos (MRU en el eje X y MRUA en el eje Y).

Para hacerlo, vamos a usar 3 artefactos tecnológicos:

• Un cañón de fabricación casera que vamos a crear en el aula de tecnología.
• El software “Video for Physics” de Vernier para el análisis del movimiento del proyectil
• La creación de un vídeo mediante el software Camtasia Studio para la edición de vídeo, en el que se mostraría el movimiento de los proyectiles y datos sobre la posición y velocidad, tanto experimental como teórica, en varios puntos del recorrido.

Planteamiento del Problema.

A nuestros alumnos vamos a hacerles varias preguntas iniciales:

• ¿Podemos descomponer un movimiento parabólico en dos movimientos simples?
• ¿Podríamos realizar ensayos construyendo un cañón artesanal con el que realizar lanzamientos que nos suministren datos experimentales para su posterior análisis?
• ¿Podríamos realizar cálculos teóricos empleando las fórmulas de cinemática de los movimientos: MRU (Movimiento Rectilíneo Uniforme), MRUA (Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado) y Lanzamiento Parabólico?
• ¿Podríamos comparar y comprobar si se ajustan los datos experimentales y los teóricos?
• ¿Qué conclusiones sacaríamos?

Formular Explicaciones.

Una vez construido nuestro cañón 

(siguiendo los pasos del siguiente vídeo: )

realizaremos 3 lanzamientos con diferentes ángulos de inclinación, y mediante el software Video for Physics de Vernier (Video for Physics) recogeremos los datos (Fase: Obtención de datos desde un diseño experimental).

Analizaremos las gráficas generadas por el programa (Fase: Análisis de datos). El programa nos genera gráficas de XY conjuntas, así como de X e Y por separado, tanto en distancia como en velocidad.

Nuestra tarea de formulación de explicaciones consistirá en razonar qué tipo de gráfica corresponde al movimiento en el eje X, y qué tipo al eje Y. Y trataremos de razonar por qué son diferentes y por qué tienen ese tipo de gráfica, en base a lo que sabemos de los movimientos MRU y MRUA por separado (Fase: Hacer énfasis en los conocimientos y experiencias previas del alumno).

Aquí ya tendremos nuestra explicación personal justificada inicial.

Buscar Información.

En Internet, buscaremos información sobre las ecuaciones de los movimientos MRU, MRUA y Lanzamiento parabólico.

Analizar e Interpretar Información.

Realizaremos los cálculos teóricos, empleando las fórmulas. Para poder conocer la velocidad inicial, tendremos que recurrir a los primeros instantes de las gráficas de velocidad que nos genere el Video for Physics, ya que al ser un cañón casero, es un dato que no conocemos.

Esas fórmulas y datos nos servirán para la matematización del problema.

Comprobaremos si los datos experimentales se ajustan a los cálculos teóricos.

Si efectivamente los datos experimentales se ajustan, dentro de un margen razonable, a los datos teóricos podremos concluir que nuestra explicación personal inicial era correcta. Recordemos que cuanto más corroboran los datos experimentales nuestro modelo, más sólido es dicho modelo.

Comunicación del resultado.

Vamos a realizar un vídeo usando el software Camtasia Studio (Programa de captura y edición de vídeo), para mostrar el vídeo de los lanzamientos e indicar en distintos puntos del recorrido los datos reales y la expresión teórica y su valor para comprobar el ajuste de ambos datos.

Este vídeo será expuesto en clase ante sus compañeros y se harán las aclaraciones necesarias para su correcta comprensión.

Tarea 3 - Actividad P2P - STEMooc

APARTADO 1: 

Elabora una breve reflexión acerca de cuáles de las cuatro áreas que se vinculan con la competencia STEM son más propicias para desarrollar en los escolares cada una de las 6 habilidades que según Morrison, caracterizan a un “alumno STEM”.

Habilidades de estudiantes STEM	Áreas más propicias para su desarrollo
	Área	Motivo
Solucionadores de problemas	Tecnología	La definimos como la capacidad del ser humano para resolver problemas o mejorar sus condiciones de vida mediante la construcción de productos tecnológicos. Por tanto, la base de la tecnología es la resolución de problemas (que puedan resolverse mediante la creación de productos hechos por el hombre, como por ejemplo, un puente para cruzar un río, o Internet para la interconexión de miles de millones de ordenadores en todo el mundo).
	Ingeniería	Por motivos muy similares a la Tecnología. La ingeniería pone en práctica muchas de las ideas que nos da la Tecnología para resolver problemas y las hace realidad.
	Ciencia	El aprendizaje de las ciencias es mucho más significativo cuando los contenidos están apoyados en problemas para cuya solución deben aplicar los contenidos aprendidos. Si además, deben relacionarlos, deducir, inducir, y en definitiva poner en juego distintas estrategias de pensamiento, haremos ese aprendizaje mucho más activo, y si además lo relacionamos con la vida real, lo haremos más significativo.
	Matemáticas	Exactamente por los mismos motivos que la Ciencia.
Innovadores	Tecnología	Al hablar de la aparición de nuevos productos tecnológicos, hablamos de 3 tipos: Inventos, Innovación y Remodelación. La innovación, desde este punto de vista, es la incorporación de mejoras de tipo técnico a un producto ya existente. Por ejemplo, cuando aparece la televisión en color, no se trata de un nuevo producto que soluciona un problema que no estaba resuelto ni lo hace de forma totalmente diferente, pero sí incorpora una mejora técnica (el uso del color), que mejora notablemente el producto. Es decir, no es un nuevo producto, sino un producto mejorado. Por lo tanto, el área de Tecnología desarrolla en los alumnos la habilidad de innovación.
	Ingeniería	Entendiendo la ingeniería como la creación de productos, también recoge la innovación, es decir, el incorporar mejoras a productos ya existentes.
Inventores	Tecnología	Por el mismo motivo de la innovación. En este caso, la invención se produce cuando creamos un producto que resuelve un problema que no estaba resuelto o cuando lo hace de una manera totalmente novedosa. Por ejemplo, cuando se crea la televisión, cubre la necesidad de ocio (y posteriormente de comunicación), que aunque ya estaba cubierta con otros productos, lo hace de una forma totalmente distinta.
	Ingeniería	Por el mismo motivo que la Ingeniería.
Autosuficientes	Matemáticas	Cuando usamos metodologías de aprendizaje activo en el que el papel protagonista recae sobre el alumno, los alumnos deben desarrollar su capacidad de autonomía y autosuficiencia. Además, desarrollar esta habilidad les permitirá ser capaces de tener una formación continua a lo largo de su vida.
	Ciencias	Mismos argumentos que en el caso de las matemáticas
Pensadores Lógicos	Matemáticas	Son capaces de llevar a la práctica los procedimientos racionales y lógicos de las Ciencias, Matemáticas, Tecnología e Ingeniería planteando innovaciones e invenciones
	Ciencias	Por el mismo motivo
	Tecnología	Por el mismo motivo
	Ingeniería	Por el mismo motivo
Tecnológicamente Cultos	Tecnología	Son capaces de entender la naturaleza de la tecnología, desarrollar las habilidades necesarias para su uso y emplearlas en la situación adecuada. Muchas de esas situaciones estarán relacionadas con las Ciencias, las Matemáticas y la Ingeniería. Por ejemplo, cuando usamos Excel (programa de hojas de  cálculo) para analizar datos y representar gráficas; o cuando usamos Vernier Video Physics para captar  movimientos de la vida real (mediante sus propios dispositivos BYOD) e interpretar esos movimientos dentro del mundo de la física (caída libre, lanzamientos parabólicos, etc); por último, en Ingeniería, podemos usar simuladores de circuitos eléctricos antes de construir el circuito real, usando por ejemplo Crocodile Clips, Orcad, PSpice, etc.
	Matemáticas	Por los motivos explicados arriba
	Ciencias	Por los motivos explicados arriba
	Ingeniería	Por los motivos explicados arriba

APARTADO 2:

A continuación busca en Internet un ejemplo de tarea (o secuencia de tareas) que persiga el desarrollo de la competencia STEM en escolares de algún nivel educativo. Describe con claridad qué contenidos y qué habilidades de cada una de las cuatro áreas se movilizan en ella.

Vamos a analizar, un trabajo de fin de máster que analiza una secuencia de tareas para la educación de la competencia STEM, realizado por Cristina Mata Hernéndez, que podemos ver en el enlace: http://fqm193.ugr.es/media/grupos/FQM193/cms/TFM_Cristina_Mata_Hernandez.pdf

En concreto, usa el IPad y un software del mismo para captar y analizar movimientos de la vida real. En concreto usan el software Vernier Video Physics, para captar la caída de un balón y después analizarlo con dicha aplicación.

En esta misma línea y usando el mismo software tenemos el trabajo de César Poyatos Dorado del colegio San Diego y San Vicente de las Hijas de la Caridad en Madrid. César ha sido uno de los participantes en el primer encuentro virtual de este Mooc que estamos realizando. Su proyecto “Phisics on the go” representa el espíritu de la competencia STEM. Parte de metodologías activas (PBL – Problem Based Learning) para involucrar a los alumnos y hacer que ellos sean los protagonistas del proceso de enseñanza y aprendizaje. Además incorpora el uso de la tecnología, tanto mediante el uso de dispositivos de uso habitual, como son las tablets y los smartphones, como por el uso de apps que les permiten usar estos dispositivos como elementos de aprendizaje mucho más significativo. Por último, está modelando situaciones del mundo real (atracciones de un parque de atracciones, movimientos del metro, lanzamientos a canasta, etc…), lo que hace mucho más cercano al alumno todos los conceptos con los que están trabajando (MRU, MRUA, caída libre, lanzamiento parabólico, etc…)

Aunque el trabajo de César es más completo, por simplicidad, analizaremos parte del trabajo de Cristina Mata:

Tareas	Quién?	Área	Contenidos	Habilidades
Grabación de un vídeo de un balón que cae en caída libre	Alumno	Tecnología	·   Uso de dispositivos móviles ·   Uso de aplicaciones ·   Descarga e instalación de Apps	Tecnológicamente Cultos
Fijar parámetros del sistema de coordenadas	Alumno	Tecnología	·   Uso de la aplicación	Tecnológicamente Cultos
		Ciencias	·   MRUA – Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado ·   Caída libre ·   Aceleración ·   Gravedad	Pensadores Lógicos Autosuficientes
		Matemáticas	·   Escala	Pensadores Lógicos
Elaboración de cuestionario para los alumnos	Profesor		·
Rellenar cuestionario – 1ª Parte, basada en la Intuición de lo que ha ocurrido	Alumno	Ciencias	·   MRUA, Caída Libre ·   Gráfica e / t ·   Gráfica v / t	Pensadores Lógicos Autosuficientes Innovadores
		Matemáticas	·   Ecuación y gráfica de la función parabólica (2º Grado)	Pensadores Lógicos Autosuficientes Innovadores
Rellenar cuestionario – 2ª Parte, basada en la Interpretación de lo que ha ocurrido empleando el IPad y la App	Alumno	Ciencias	·   MRUA, Caída Libre ·   Gráfica e / t ·   Gráfica v / t	Pensadores Lógicos Autosuficientes Innovadores
		Matemáticas	·   Ecuación y gráfica de la función parabólica (2º Grado)	Pensadores Lógicos Autosuficientes Innovadores
EN GENERAL, para Todo el proceso	Alumno	STEM		Solucionadores de Problemas

Valoración de la secuencia de tareas. Creo que la secuencia de tareas es un ejemplo claro de lo que puede ser una actividad encaminada al desarrollo de la competencia STEM, ya que cubre casi todos los aspectos dados por Morrison. Queda un aspecto que es el de Inventores. Creo que para considerar que se cubre esa área, los alumnos deberían haber resumido su trabajo en un artefacto digital: vídeo, presentación, infografía, tablas y gráficas de hoja de cálculo, etc…; así cubriríamos la fase de creación de contenidos dentro de la competencia digital, que debe estar incluido dentro de la competencia STEM.

APARTADO 3:

Finalmente propón una intervención educativa con las tareas que has localizado o con otras que tú diseñes. Trata de caracterizar bien las actuaciones que debe llevar a cabo el profesor y cuáles sus escolares, y justifica por qué está en consonancia con el desarrollo de la competencia STEM.

Por mi parte voy a hacer una propuesta similar a la de Cristina Mata, en la que mezclaré parte de lo que ellos han hecho con otros elementos que yo he empleado en clase.

Descripción general de la Actividad
Vamos a trabajar desde el área de matemáticas y ciencias la creación de una catapulta, y vamos a ver cómo el uso de diferentes ángulos de lanzamiento nos genera diferentes trayectorias. Trataremos de relacionar dichas trayectorias con los lanzamientos parabólicos, así como con los conceptos de las razones trigonométricas, para estudiar la descomposición de este movimiento en dos movimientos combinados (MRU y MRUA). Primero haremos los cálculos teóricos, para después pasar a la realidad, con la construcción de la catapulta y la captación de lanzamientos en vídeo y su posterior análisis mediante el software Video Phisycs. Posteriormente volveremos a analizar y verificar los datos reales desde el punto de vista de los datos teóricos y trataremos de estudiar y justificar las posibles desviaciones.
Tareas	Quién?	Área	Contenidos	Habilidades
Estudio del movimiento de lanzamiento parabólico.	Alumno	Ciencias	·   MRUA – Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado ·   Caída libre ·   Aceleración ·   Gravedad	Pensadores Lógicos Autosuficientes
		Matemáticas	·   Ecuación y gráfica de la función parabólica (2º Grado)	Pensadores Lógicos Autosuficientes Innovadores
Creación de una catapulta	Alumno	Tecnología	·   Proceso de creación de productos ·   Materiales ·   Estructuras ·   Tipos de Esfuerzos ·   Mecanismos	Pensadores Lógicos Autosuficientes Innovadores Inventores Solucionadores de Problemas
		Ingeniería	·   Construcción del producto	Innovadores Inventores Solucionadores de Problemas
Grabación de un vídeo de distintos lanzamientos con la catapulta	Alumno	Tecnología	·   Uso de dispositivos móviles ·   Uso de aplicaciones ·   Descarga e instalación de Apps	Tecnológicamente Cultos
Análisis de los datos de los lanzamientos reales	Alumno	Tecnología	·   Uso de dispositivos móviles ·   Uso de aplicaciones	Tecnológicamente Cultos
		Ciencias	·   MRU, MRUA ·   Lanzamiento parabólico	Pensadores Lógicos
		Matemáticas	·   Razones trigonométricas	Pensadores Lógicos
Comparación de los cálculos teóricos y los reales		Ciencias	·   MRU, MRUA ·   Lanzamiento parabólico	Pensadores Lógicos
		Matemáticas	·   Cálculo de desviaciones ·   Sacar conclusiones	Pensadores Lógicos Solucionadores de problemas