Actividades para la promoción de la en la enseñanza de las ciencias

Actividades para la promoción de la en la enseñanza de las ciencias
Metacognición en la enseñanza de las ciencias Taller 2 Santiago Sandi-Urena IV Escuela Internacional MADEMS - UNAM México, D.F. 6-7 de diciembre, 2010

(1) Inventario de Actividades Metacognitivas, MCAi (20 min)

Taller 1 – Actividad 1: errores comúnes que los y las estudiantes comenten cuando resuelven problemas Errores identificados por los participantes en el primer lugar de sus listas: No hay comprensión del problema (Análisis, identificación variables). No comprenden por completo y no lo leen bien. No discriminan la información relevante. No leen las intrucciones ni aclaran dudas 2. No leen con cuidado el planteamiento. No leen las instrucciones. No leer adecuadamente las instrucciones. Actúan impulsivamente.

Comentarios y solucion de los problemas
Taller 1 – Actividad 1: errores comúnes que los y las estudiantes comenten cuando resuelven problemas Otros errores: Respuesta-resultado debe ser coherente bajo supuestos teóricos No evalúan su respuesta para ver si corresponde al problema No analizan la respuesta para saber si es lógica o coherente Aplican un algoritmo sin analizar si es adecuado No hay revisión ni auto-evaluación/evaluación Comentarios y solucion de los problemas Uso de esta actividad (intervencion) con estudiantes

(2) Actividad iniciadora: desplazamiento del agua
(1) Introducción: discusión de resultados del Inventario de Actividades Metacognitivas, MCAi (20 min) (2) Actividad iniciadora: desplazamiento del agua Entrenamiento de ‘maestros’. Grupos X, Y y Z (seis grupos de tres ‘estudiantes’ y un ‘maestro’ ) Instrucción en grupos por cada ‘maestro’. Prueba individual. Re-agrupamiento en grupos pequeños, cada nuevo grupo con miembros de X, Y y Z. Discusión y reflexión.

GRUPO X Cuando ambos objetos son más densos que el agua (se hunden) el de mayor volumen desplaza más agua CASO 1 A B A B Cuando ambos objetos son menos densos que el agua (flotan) el de mayor masa (peso) desplaza más agua. CASO 2

GRUPO Y Los objetos A y B son menos densos que el agua (flotan). A B Ambos tienen el mismo volumen pero la masa (peso) de A es mayor que la masa (peso) de B. ¿Cuál desplazará más agua cuando se adicionan en los recipientes? Use el diagrama a la derecha para mostrar como se verían los objetos y el nivel del líquido cuando son puestos en el agua. Explique como llegó a su conclusión.

GRUPO Z Los objetos A y B son menos densos que el agua (flotan). Ambos tienen el mismo volumen pero la masa (peso) de A es mayor que la masa (peso) de B. A B ¿Cuál desplazará más agua cuando se adicionan en los recipientes? Use el diagrama a la derecha para mostrar como se verían los objetos y el nivel del líquido cuando son puestos en el agua. Explique como llegó a su conclusión. Otro grupo de participantes predijo que ambos objetos desplazarían el mismo volumen de agua. A B ¿Por qué cree que llegaron a esa conclusión? Explique.

GRUPO ZZ Los objetos A y B son más densos que el agua (se hunden). La masa (peso) de A es mayor que la masa (peso) de B. El volumen de A es menor que el volumen de B. A B ¿Cuál desplazará más agua cuando se adicionan en los recipientes? Use el diagrama a la derecha para mostrar como se verían los objetos y el nivel del líquido cuando son puestos en el agua. Explique como llegó a su conclusión. A B

PRUEBA INDIVIDUAL En cada caso ¿cuál objeto desplazará un mayor volumen de agua A o B? CASO 1 Ambos objetos son menos densos que el agua A B volumen A = volumen B masa (peso) A > masa (peso)B A B CASO 2 Ambos objetos son más densos que el agua volumen A < volumen B masa (peso) A > masa (peso)B

(3) La metacognición como característica profesional de las maestras y los maestros.
(4) Auto-explicaciones como promotor del aprendizaje (5) Ejercicios, problemas y resolución de problemas (6) Propuestas de actividades prácticas para el desarrollo de la metacognición (7) Discusión en grupo y conclusión

¿Cómo se relaciona la metacognición a la enseñanza?
4/2/2017 Metacognición ¿Cómo se relaciona la metacognición a la enseñanza? ¿Pueden los y las maestras aprender a ser consistentemente metacognitivos en su práctica profesional?

Metacognición y enseñanza
4/2/2017 Metacognición y enseñanza “Una vez supe calcular un cosecante. Hoy ni siquiera me recuerdo que es! Una vez supe lo que era un halógeno. Esos días, también, se han ido hace mucho tiempo.” Robert J. Steinberg, En prefacio del Manual de Metacognición en la Educación It is not that we are missing the target, it is that we are shooting at the wrong target! Factual K will become irrelevant and relevant skills are not assessed much less addressed in the classroom: learning to learn skills and ability to access K base, those are at the heart of metacognition! ASK them what they thins about the relevance of contents!

4/2/2017 Metacognición y enseñanza “Este libro es tan bueno, tan bueno que por eso es malo!” “Los contenidos no son importantes. Son solo los soportes de los procesos.” S. Sandi-Urena Comunicación personal It is not that we are missing the target, it is that we are shooting at the wrong target! Factual K will become irrelevant and relevant skills are not assessed much less addressed in the classroom: learning to learn skills and ability to access K base, those are at the heart of metacognition! ASK them what they thins about the relevance of contents!

4/2/2017 Metacognición y enseñanza ¿Qué hace a un maestro o maestra metacognitivo? ¿Cómo se puede identificar a un maestro o maestra metacognitivo? It is not that we are missing the target, it is that we are shooting at the wrong target! Factual K will become irrelevant and relevant skills are not assessed much less addressed in the classroom: learning to learn skills and ability to access K base, those are at the heart of metacognition! ASK them what they thins about the relevance of contents!

4/2/2017 Metacognición y enseñanza ¿Cómo se aplica la idea de la metacognición a los y las maestras? Aprender y afinar nuevos contenidos, procedimientos, estrategias, hábitos mentales MC applies on the C task: fundamental to distinguish. MC precedes or follows C experience, may be triggered by conflict. “Knowledge” may be the same, look at how it is used to determine if it is C or MC: to be MC knowledge must be used strategically. Processing of information makes the difference. Saquen sus teléfonos. Abran la aplicación de Historia de EEUU y vayan a la página sobre George Washington.

4/2/2017 Metacognición y enseñanza “Aunque los hallagos de la investigacion apoyan la importancia del uso de los procesos autoregulativos en los estudiantes, pocos maestros preparan efectivamente a los estudiantes para aprender por si mismos. A los estudiantes raramente se les dan escogencias sobre sus tareas academicas, metodos para ejecutar asignaciones complejas o companeros de estudio. Pocos maestros apoyan a los estudiantes para que establezcan sus objetivos especificos…” (Zimmerman, 2002) MC applies on the C task: fundamental to distinguish. MC precedes or follows C experience, may be triggered by conflict. “Knowledge” may be the same, look at how it is used to determine if it is C or MC: to be MC knowledge must be used strategically. Processing of information makes the difference. Zimmerman (2002) Becoming a Self-Regulated Learner: An Overview. Theory into Practice, 41(2), 64-70

4/2/2017 Metacognición y enseñanza “El entrenamiento estrategico puede parecer exitoso, pero si nada se ha hecho para influenciar el meta-nivel, el nuevo comportamiento desaparecera rapidamente una vez que el context instruccional se remueva y los individuos re-asuman su propia administracion de comportamiento a meta-nivel” (Kuhn, 2000) MC applies on the C task: fundamental to distinguish. MC precedes or follows C experience, may be triggered by conflict. “Knowledge” may be the same, look at how it is used to determine if it is C or MC: to be MC knowledge must be used strategically. Processing of information makes the difference. Kuhn, D. (2000) Metacognitive Development. Current Directions in Psychological Science, 9, 178

Metacognición y enseñanza: problemas
4/2/2017 Metacognición y enseñanza: problemas (1) Varios nombres para la misma idea (auto-regulación, Zimmerman, 2000; Zimmerman & Schunk, 2001; reflexión, Baker, 2002; etc.) Auto-regulación es “autonomía y control por parte del individuo quien monitorea, dirije y regula las acciones hacia objetivos de acceso de información, aumentar la experiencia y auto-mejoramiento”. (Paris & Paris, 2001) Problems related to understanding metacogniton in teacher and in teaching

4/2/2017 Metacognición y enseñanza: problemas (2) Problemas situacionales para describir el uso de la metacognición durante la enseñanza (a) Complejidad del ambiente de aprendizaje y necesidad de manejo eficiente de personas y tiempos. La rutina como fuente de eficiencia y “productividad”. La metacognición como herramienta en situaciones anómalas. (b) Circumstancial en función del nivel del maestro. En respuesta a la complejidad del ambiente, maestros tienden a simplificar y automatizar (hacer rutinas). (a) Innovation may be counterproductive in terms of efficiency! Who has the time to think much when 30 kids are running loose! (b) newer teachers may be more metacognitive out of necessity! (c) teachers are limited in their decision making by demands and impositions from the context. Mention disempowerment. No access to taking charge of the situation (c) Variables del contexto. McDonalización de la educación (Pearson, 2007), se promueve el énfasis procedimental poco adaptativo para entrenar a estudiantes para pruebas. Interpretación e implementación de regulaciones.

4/2/2017 Metacognición y enseñanza: problemas (3) Problemas metodológicos para accesar lo que piensan los maestros Dificultad para accesar pensamiento y luego documentarlo Methods are admittedly far from perfect (Ericsson & Simon, 1993; Borko & Putman, 1996). So our interest is not so much in elucidating what is going on but promote awareness and action in participants. Mention that the same has been observed for the use of inquiry in the classroom: trained teachers like it, accept it but do not use it in the classroom. Recuerdo estimulado Auto-reportes Típicamente insatisfactorias Entrevistas

4/2/2017 Metacognición y enseñanza: problemas “Mientras los maestros frecuentemente reportan que el desarrollo profesional diseñado para ayudarles a actuar más conciente o metacognitivamente les provocó pensar diferente, este efecto raramente se observó en su instrucción (Tobin, 1993; Watss, Jofili, & Bezerra, 1997). Methods are admittedly far from perfect (Ericsson & Simon, 1993; Borko & Putman, 1996). So our interest is not so much in elucidating what is going on but promote awareness and action in participants. Mention that the same has been observed for the use of inquiry in the classroom: trained teachers like it, accept it but do not use it in the classroom.

Acciones metacognitivas en la enseñanza
4/2/2017 Acciones metacognitivas en la enseñanza ¿Entonces? Premisa: Los y las maestras eficientes actúan de manera metacognitiva! La enseñanza efectiva es “hacer lo correcto de la manera correcta en el momento correcto en respuesta a un problema presentado por personas en particular, en un lugar particular, en una ocasión particular. (Garrison, 1997, p.271) To what extent do teachers engage in metacognitive actions? Las características del medio no dejan otra posibilidad!

4/2/2017 Acciones metacognitivas en la enseñanza Los maestros con planes de instrucción sofisticados pero que “toman ventaja de momentos de aprendizaje proveyendo muchas mini-lecciones aptas en respuesta a las necesidades de las y los educandos” (Pressley, 2002) “Los mejores explicadores generaron explicaciones espontáneas a través de la lección, elaborando en respuesta al restructuramiento de la comprensión de sus estudiantes” (Duffy, Roehler, Sivan, et el. 1987, p. 364) Expert teachers may begin to solve problems slower. They make generalizations and construct rule to guide their actions (Kuhn, 2001), are aware and action will be successful and why! Teachers need bag of brick or repertoire of strategies AND need to know when, how and why to use them. Often, methods learnt in teaching classes remain inert and are not implemented. Choice of strategy depends on student characteristics, for instance concrete vs. formal thinkers. Observaciones apoyan la premisa de que los y las maestras eficientes son metacognitivas

4/2/2017 Acciones metacognitivas en la enseñanza “Cuando los maestros (primaria) implementaron tareas que representaron un auténtico reto (para los estudiantes) ellos adaptaron su instrucción en una manera más consciente/razonada que cuando implementaron tareas “cerradas” como hojas de práctica” (Parsons, 2008) Calidad metacognitiva del maestro se relaciona con el ambiente de instrucción implementado! “sense of disempowerment” and self-image as “one of compliance” (Maloch, et el., 2003, p.446) thwart appropriation of ideas and practices Resultados similares con asistentes de laboratorio de química a nivel universitario en dos paradigmas diferentes de instrucción. (Sandi-Urena, Cooper, et al., 2010a; Sandi-Urena, Cooper, Gatlin, 2010b)

4/2/2017 Acciones metacognitivas en la enseñanza ¿Son los maestros metacognitivos? La respuesta no es definitiva, sin embargo las “observaciones de maestros y maestras ejemplares sugieren fuertemente que las maestras y maestros eficientes regulan y controlan su pensamiento mientras enseñan”. (Duffy, G.G., Miller, S., Parsons, S., Meloth, M., 2009, p.247) Otras y otros enseñan de la misma manera en que fueron enseñados sin considerar las ventajas o desventajas de tales métodos (Hartman, H.J. 2001, p. 151) siendo asi aprendices por observación (Duffy, G. G., Miller, S., Parsons, S., Meloth, M., 2009, p.247)

4/2/2017 Acciones metacognitivas en la enseñanza Reflexión en grupo pequeño: ¿qué tipo de maestra o maestro soy/quiero ser? Maestro o maestra que enseña metacognitivamente y promueve la metacognición “Aprendices por observación” enseñar basada o basado en mi experiencia como estudiante

Marco para análisis de metacognición de maestros(1)
4/2/2017 Marco para análisis de metacognición de maestros(1) Conocimiento, creencias, objetivos Pre-activo Inter-activo Post-activo Preparación de lecciones Monitoreo y regulación Evaluación y revisión Being MC is not enough, the quality of MC matters. Beliefs, K, goals. K: integrated system of internalized information about pupils, content and pedagogy (teacher K as multidimensional and interrelated subject matter K, PK and K about stds) Beliefs: (a) dynamic K that constraints perceptions, judgment and behavior (b) interpretative filters (c) implicit assumptions about content, students and learning. Different from K BUT shared attributes Goals: expectations about intellectual, social and emotional outcomes from classroom experiences. For instance teaching for understanding and not procedural competence Práctica de instrucción (1) Artzt, A. F. & Armour-Thomas, E., 2001

4/2/2017 Marco para análisis de metacognición de maestros(1) Tipos de maestros: GRUPO X (4 experimentados, un novato) Conocimiento Detallado y específico Creencias Estudiante es participante activo, maestro es facilitador Objetivos Comprensión conceptual y procedimental Planeamiento Solución de problemas, conceptos y procedimientos Tareas bien diseñadas, estimulación social e intelectual, discurso e interacción, responsabilidad en aprender Instrucción K: integrated system of internalized information about pupils, content and pedagogy (teacher K as multidimensional and interrelated subject matter K, PK and K about stds) Beliefs: (a) dynamic K that constraints perceptions, judgment and behavior (b) interpretative filters (c) implicit assumptions about content, students and learning. Different from K BUT shared attributes Goals: expectations about intellectual, social and emotional outcomes from classroom experiences. For instance teaching for understanding and not procedural competence *This group is able to explain behavior during instruction versus just describing it! Monitoreo Intenso monitoreo de interacción verbal Evaluación Juicios exactos sobre alcance de objetivos (1) Artzt, A. F. & Armour-Thomas, E., 2001

4/2/2017 Marco para análisis de metacognición de maestros(1) Tipos de maestros: GRUPO Y (4 novatos) Conocimiento Fragmentado Creencias No hay articulación de creencias fundamentales Objetivos Competencias aisladas de tareas específicas Planeamiento Atención a cubrir materiales y no comprensión Tareas mal diseñadas, no estimula discurso o interacción, tampoco responsabilidad, no involucra Instrucción K: integrated system of internalized information about pupils, content and pedagogy (teacher K as multidimensional and interrelated subject matter K, PK and K about stds) Beliefs: (a) dynamic K that constraints perceptions, judgment and behavior (b) interpretative filters (c) implicit assumptions about content, students and learning. Different from K BUT shared attributes Goals: expectations about intellectual, social and emotional outcomes from classroom experiences. For instance teaching for understanding and not procedural competence Err on planning too much on contents but not enough on understanding: fallacious assumption that “teaching is learning”. Monitoreo Ausencia de monitoreo para percibir comprensión Evaluación Juicios inexactos sobre alcance de objetivos y éxito en la instrucción (1) Artzt, A. F. & Armour-Thomas, E., 2001

4/2/2017 Marco para análisis de metacognición de maestros(1) Tipos de maestros: GRUPO Y (4 novatos) Contradicción ocasional entre discurso (centrado en estudiantes) y práctica (centrada en contenidos). Estrategias dominadas por el discurso del maestro (“decir es enseñar”) obstaculizan monitoreo. Falta de monitoreo sesga evaluación que se centro en los contenidos y la eficiencia del uso del tiempo. K: integrated system of internalized information about pupils, content and pedagogy (teacher K as multidimensional and interrelated subject matter K, PK and K about stds) Beliefs: (a) dynamic K that constraints perceptions, judgment and behavior (b) interpretative filters (c) implicit assumptions about content, students and learning. Different from K BUT shared attributes Goals: expectations about intellectual, social and emotional outcomes from classroom experiences. For instance teaching for understanding and not procedural competence Tipos de maestros: GRUPO Z (3 experimentados, 2 novatos) Estadio intermedio (1) Artzt, A. F. & Armour-Thomas, E., 2001

Caracterización de las estrategias Aumento en metacognición
4/2/2017 Caracterización de las estrategias 0.31 5 0.95 0.34 2 4 0.94 3 0.99 1 0.33 Limitada estable Prolífica Alternativa estable Transicional Eficiente estable BAJA INTERMEDIA ALTA Aumento en metacognición

Metacognición y educación
4/2/2017 Metacognición y educación La experiencia juega un papel importante en el desempeño del maestro o la maestra, sin embargo, una metacognición más sofisticada puede ayudar a una persona novata a mejorar. Efecto compensatorio y catalizador de la metacognición K: integrated system of internalized information about pupils, content and pedagogy (teacher K as multidimensional and interrelated subject matter K, PK and K about stds) Beliefs: (a) dynamic K that constraints perceptions, judgment and behavior (b) interpretative filters (c) implicit assumptions about content, students and learning. Different from K BUT shared attributes Goals: expectations about intellectual, social and emotional outcomes from classroom experiences. For instance teaching for understanding and not procedural competence

¿Cómo se relaciona la metacognición a la enseñanza?
4/2/2017 Metacognición ¿Cómo se relaciona la metacognición a la enseñanza? ¿Pueden los y las maestras aprender a ser consistentemente metacognitivos en su práctica profesional? Yes… but the question is how!

Modelos de desarrollo profesional
4/2/2017 Modelos de desarrollo profesional Tradicional ¿Cómo se relacionan éstas con la experiencia en este taller? Implementación técnica Entrenamiento corto Link to fact that teachers do not implement techniques after training because they don’t own the deliverable and have not had the time to internalize concepts. Figuras de autoridad Anders &.Richardson, 1991; Duffy, 2003; Shulman & Shulman, 2004.

4/2/2017 Modelos de desarrollo profesional Tradicional Recetario… Planear lecciones con énfasis en solución de problemas, discusión y modelado y verbalización de estrategias de pensamiento para promover la metacognición. Factores clave para la enseñanza efectiva: objetivos, estándares, set anticipatorio, enseñanza (input, modelado, monitoreo de comprensión), práctica guiada, cierre y práctica independiente No one extreme is good… may mention “micro-teaching”: creating smaller lectures, need to understand feedback, other models like Novak’s comprehensive educational theory to emphasize how teachers structure and use K to foster meaningful learning. Teachers need to be equipped with diverse repertoire of skills, techniques, and strategies to chose from and adopt and adapt! Tampoco anárquico… Planeamiento no puede basarse en teorías ímplicitas que sustituyan los modelos racionales aceptados en la academia Hart, H. J. 2001

4/2/2017 Modelos de desarrollo profesional Educativo Maestros toman control, se estimula el debate, conocimiento profesional es base de nueva comprensión sobre la práctica Dinámico Largo plazo Meses o años, permite revisitar ideas y actualizarlas “Educative approach” Basado en casos o problemas reales de la práctica, participación en comunidades de aprendizaje, colaboración innovativa Situado Anders &.Richardson, 1991; Duffy, 2003; Shulman & Shulman, 2004.

Auto-evaluación de instrucción en vídeo
4/2/2017 Auto-evaluación de instrucción en vídeo Comportamiento Evaluación Enuncia objetivos de modo claro Materiales organizados de manera efectiva (estructura y secuencia) Alcance apropiado Considera conocimiento previo y habilidades de estudiantes … No one extreme is good… may mention “micro-teaching”: creating smaller lectures, need to understand feedback, other models like Novak’s comprehensive educational theory to emphasize how teachers structure and use K to foster meaningful learning Escala Debilidad Fortaleza Hart, H. J. 2001

Pensando en estrategias de instrucción
4/2/2017 Pensando en estrategias de instrucción 1 Hace preguntas a los estudiantes 2 Demuestra a estudiantes como aproximarse a las tareas 3 Pienso en voz alta mientras demuestro a estudiantes como deben aproximarse a las tareas … Pregunta cosas que requieren respuesta sí/no o respuestas simples Dicta lecciones sobre las cosas que deben ser aprendidas 40 Hace a estudiantes aplicar sus aprendizajes en nuevas situaciones No one extreme is good… may mention “micro-teaching”: creating smaller lectures, need to understand feedback, other models like Novak’s comprehensive educational theory to emphasize how teachers structure and use K to foster meaningful learning MT: Muy típico NMT: No muy típico AT: Algo típico NA: No aplica NLS: No lo sé Hart, H. J. 2001

Discusión de actividad iniciadora
4/2/2017 Discusión de actividad iniciadora Describir a los tres maestros y los ambientes generados por cada uno Planeamiento Objetivos Creencias Interacción Monitoreo de comprensión Evaluación Students notice the difference… they can tell the teachers’ purposes and techniques, etc. They know and understand a lot more that we credit them for.

Discusión de actividad iniciadora
4/2/2017 Discusión de actividad iniciadora Reflexionar en grupos pequeños sobre práctica personal en términos de acciones metacognitivas y de la generación de oportunidades para los y las estudiantes de actuar metacognitivamente Generar temas de discusión (preguntas, comentarios, etc.)

4/2/2017 Auto-explicaciones Inferencias sobre las conexiones causales entre objetos y eventos Inferencias sobre cómo y por qué ocurren los eventos How procedures cause their effects, people’s reasoning leads to their conclusions, etc… Infants and toddlers can infer, children and adults have trouble some times! Easier to remember when causality is clear and it is coherent. The ability to explain the causes of events is a basic property of humans and influences many aspects of cognition including memory, problem solving and conceptual understanding! (Siegler, Ch. 13)

16 64 1 4 16 64 1 4 Auto-explicaciones Resuelva el siguiente problema:
4/2/2017 Auto-explicaciones Resuelva el siguiente problema: 16 64 1 4 = Resuelva el problema y muestre su procedimiento: Same with subtraction borrowing across a zero (704 – 337). This is just an exemplar! STEM teachers lament how students can perform certain procedures but cannot explain them! 16 64 1 4 = Arthur Eisenkraft, Plenary Talk, NSTA, March, 2008

4/2/2017 Auto-explicaciones “Evidencia en múltiples campos demuestra asociación entre generar explicaciones para la lógica detrás de enunciados en libros de textos y el aprendizaje del material cubierto en el texto. El tipo de explicaciones más eficientes son las que construyen conexiones causales entre procedimienos y sus efectos, así como entre aspectos estructurales, funcionales y de comportamientos dentro de sistemas. (Siegler & Lin, 2009, p.89)” Encouraging students to explain promotes deeper understanding better than simply offering examples, describing procedures, or providing “practice”. “Why do you think that happened?” “How do you think I know that?” Very simple instructional procedure applicable across subjects and wide range of ages! Do not abuse the practice of asking back!

Relevancia de la interacción social
“The Mere Belief of Social Interaction Improves Learning” Okita, S.; Bailenson, J. Schwartz, D. Cognitive Science Conference, 2007 “we found that the mere belief you were interacting with another person led to superior learning in the avatar condition, especially when there was novel variability in the response type that also carried over to new inference questions. This belief also led to greater skin conductance changes early on when there was novel variability in the response type. The SCL was correlated with better learning, and the highest correlation occurred during the action of reading, possibly implying that when people take a socially-relevant action, this influences what they learn when they hear a response.”

Auto-explicaciones A + B + C = ____ + C Problemas “tipo C”
4/2/2017 Auto-explicaciones A + B + C = ____ + C Problemas “tipo C” = ____ + 5 A + B + C = ____ + B Problemas “tipo B” = ____ + 4 A + B + C = ____ + D Problemas “tipo D” = ____ + 6 Experimento realizado con niños de tercer y cuarto grados Siegler, 2002

✔ ✗ ✗ Auto-explicaciones Estrategia 1: usar los primeros dos números
4/2/2017 Auto-explicaciones Estrategia 1: usar los primeros dos números A + B + C = ____ + C ✔ = ____ + 5 A + B + C = ____ + B ✗ = ____ + 4 Despite lack of unifying definition, agreement it is something good!. Can’t agree about what it precisely is but agree it is desirable. This may create problems “antioxidant” effect claim you can provide it and you’ll open a market to yourself! A + B + C = ____ + D ✗ = ____ + 6

✗ ✔ ✗ Auto-explicaciones Estrategia 2: ignorar el número central
4/2/2017 Auto-explicaciones Estrategia 2: ignorar el número central A + B + C = ____ + C ✗ = ____ + 5 A + B + C = ____ + B ✔ = ____ + 4 Despite lack of unifying definition, agreement it is something good!. Can’t agree about what it precisely is but agree it is desirable. This may create problems “antioxidant” effect claim you can provide it and you’ll open a market to yourself! A + B + C = ____ + D ✗ = ____ + 6

✔ ✔ ✔ Auto-explicaciones
4/2/2017 Auto-explicaciones Estrategia 3: sumar lado izquierdo y sustraer número a la derecha A + B + C = ____ + C = ____ + 5 ✔ 12 = ____ + 5 A + B + C = ____ + B = ____ + 4 ✔ Despite lack of unifying definition, agreement it is something good!. Can’t agree about what it precisely is but agree it is desirable. This may create problems “antioxidant” effect claim you can provide it and you’ll open a market to yourself! 12 = ____ + 4 A + B + C = ____ + D = ____ + 6 ✔ 12 = ____ + 6

Auto-explicaciones Pre-test: problemas tipo C, B y D
4/2/2017 Auto-explicaciones Pre-test: problemas tipo C, B y D Respuesta + retroalimentación Respuesta + explicación de respuesta correcta Entrenamiento: problemas tipo C Respuesta + explicaciones de respuestas correcta e incorrectas Despite lack of unifying definition, agreement it is something good!. Can’t agree about what it precisely is but agree it is desirable. This may create problems “antioxidant” effect claim you can provide it and you’ll open a market to yourself! Post-test: problemas tipo C, B y D Siegler, 2002

4/2/2017 Auto-explicaciones “De tal manera, pedir a los niños que explicaran por qué las respuestas correctas estaban correctas y por qué las respuestas incorrectas estaban incorrectas llevó a una compresión más profunda de los problemas como fue indicado por la adopción de estrategias que solucionaron un ámbito más amplio de problemas que solamente problemas similares a los del entrenamiento” (Siegler & Lin, 2009, p.97) Experimentos similares con maestros en entrenamiento han arrojado resultados consistentes” (Siegler & Lin, 2009, p.102; Lin & Lehman’s, 1999) Transfer. Training triggers use of metacognitive skills. Learning is transferred but also MC skills!

¿Cuál es el propósito de presentarles esta evidencia empírica?
4/2/2017 Auto-explicaciones ¿Cuál es el propósito de presentarles esta evidencia empírica? ¿Cuál es el propósito de preguntarles cuál es el propósito de presentarles esta evidencia empírica? Despite lack of unifying definition, agreement it is something good!. Can’t agree about what it precisely is but agree it is desirable. This may create problems “antioxidant” effect claim you can provide it and you’ll open a market to yourself!

4/2/2017 Metacognición y enseñanza metacognición adaptativa(1) experiencia adaptativa(2) instrucción basada en la respuesta(3) enseñanza adaptativa razonada(5) enseñanza reflectiva(4) Metacognición en la enseñanza (1) Lin, Schwartz, & Hatano, 2005 (2) Brandsford, et al., 2005 (3) Galda & Guice, 1997 (4) Little et al. 2007 (5) Duffy, 2005

Ejercicios, problemas y en la enseñanza de las ciencias
Metacognición en la enseñanza de las ciencias Taller 3 Santiago Sandi-Urena IV Escuela Internacional MADEM - UNAM México, D.F. 6-7 de diciembre, 2010

¿Problema o ejercicio? Problema
4/2/2017 ¿Problema o ejercicio? Problema “Cuando hay una diferencia entre donde uno se encuentra en una situación y donde se quiere estar y no se sabe como cubrir esa brecha, entonces se tiene un problema!”(1) Resolución de problemas “Lo que se hace cuando no se sabe que hacer!” (2) Exercise: we know what to do, have done it before, difference is established by level of familiarity with task. Which one would induce more “self-explaining” and therefore favor learning? Hayes, J. The Complete Problem Solver. The Franklin Institute: Philadelphia, 1980. Wheatley, G. H. Problem solving in school mathematics. MEPS Technical Report 84.01, School Mathematics and Science Center, Purdue University, West Lafayette, IN,

¿Problema o ejercicio? ¿Cuál es estado de oxidación del azufre en SF6?
4/2/2017 ¿Problema o ejercicio? ¿Cuál es estado de oxidación del azufre en SF6? ¿Qué es estado de oxidación? Exercise: we know what to do, have done it before, difference is established by level of familiarity with task. Which one would induce more “self-explaining” and therefore favor learning?

El problema de los 9 puntos
4/2/2017 El problema de los 9 puntos . . . Despite lack of unifying definition, agreement it is something good!. Can’t agree about what it precisely is but agree it is desirable. This may create problems “antioxidant” effect claim you can provide it and you’ll open a market to yourself! Sin levantar su pluma, trace cuatro líneas rectas de tal modo que cada punto sea tocado por al menos una línea.

4/2/2017 El problema de los 9 puntos . . . . . . Despite lack of unifying definition, agreement it is something good!. Can’t agree about what it precisely is but agree it is desirable. This may create problems “antioxidant” effect claim you can provide it and you’ll open a market to yourself! Sin levantar su pluma, trace cuatro líneas rectas de tal modo que cada punto sea tocado por al menos una línea.

4/2/2017 El problema de los 9 puntos . . . Despite lack of unifying definition, agreement it is something good!. Can’t agree about what it precisely is but agree it is desirable. This may create problems “antioxidant” effect claim you can provide it and you’ll open a market to yourself! Sin levantar su pluma, trace cuatro líneas rectas de tal modo que cada punto sea tocado por al menos una línea.

4/2/2017 El problema de los 16 puntos Despite lack of unifying definition, agreement it is something good!. Can’t agree about what it precisely is but agree it is desirable. This may create problems “antioxidant” effect claim you can provide it and you’ll open a market to yourself! Sin levantar su pluma, trace siete líneas rectas de tal modo que cada punto sea tocado por al menos una línea.

Estrategias para resolver problemas
4/2/2017 Estrategias para resolver problemas Estrategia de Polya (matemáticas): Entender el problema Diseñar un plan Ejecutar el plan Mirar y recapacitar sobre el proceso Estrategia de cuatro pasos de Mettes (química): Analizar el problema Transformar el problema en uno tipo estándar Ejecutar operaciones rutinarias de problemas estándar Revisar la respuesta e interpretar los resultados

Procedimiento para encontrar ...
4/2/2017 Procedimiento para encontrar ... Para resolver este tipo de problemas, siga el procedimiento descrito abajo. “…más que encontrar procedimientos de enseñanza de resolución de problemas válidos para todos los estudiantes, ayudar a los alumnos a reconocer y potenciar sus propias estrategias metacognitivas y a utilizarlas de forma autónoma y con efectividad”(1) (1) Gómez Moliné, M. R. (2007) Factores que influyen en el éxito de los estudiantes al resolver problemas de química. Enseñanza de las Ciencias 25(1) 59-70

4/2/2017 “Con base en los trozos de artículos del diario y la lectura del libro de texto, explique el concepto científico detrás de las controversia sobre las centrífugas.” The New York Times Junio, 2009 Denver Post Wire Report Noviembre, 2010

Metacognición en la instrucción
4/2/2017 Metacognición en la instrucción Ejemplos de actividades durante la lección. Uso de animaciones y simulaciones. Otras herramientas: mapas conceptuales (c-maps), WebQuest ( etc. Contribuciones de actividades que actualmente usan los participantes.

4/2/2017 Metacognición en la instrucción Reacción 1 Reacción 2 ¿Cuál reacción ocurre de manera más rápida? ¿Cómo se puede hacer de esta actividad una oportunidad de desarrollo metacognitivo? MUST MENTION HERE THE ATOMIC TABLE GAME: marvels for electrons, protons, and neutrons ¿Cómo se relaciona la velocidad de consumo del reactante A con la velocidad de producción de C en la Reacción 1?

4/2/2017 Metacognición en la instrucción Reacción 1 Reacción 2 ¿Cuáles son algunas de las limitaciones de los modelos empleados en este diagrama? ¿Cuáles pueden ser fuentes de conceptos alternativos en los modelos empleados en este diagrama? MUST MENTION HERE THE ATOMIC TABLE GAME: marvels for electrons, protons, and neutrons ¿Son las moléculas cilindros y esferas? ¿Tienen las moléculas color? ¿Se pueden “contar” las moléculas?

Cuando una reacción química llega al equilibrio dinámico, las concentraciones de los reactantes y productos se mantienen constantes en función del tiempo. Imagine la reacción hipotética del reactante A produciendo solamente B. Al inicio solamente se tiene A en el frasco de reacción. Muestre los cambios de las especies químicas como función del tiempo para los dos casos abajo. Caso I: El equilibrio se alcanza después de que la mayor parte de A ha reaccionado Caso I: El equilibrio se alcanza cuando solo una pequeña porción de A ha reaccionado Concentración Tiempo 0 s Concentración Tiempo 0 s

4/2/2017 Metacognición en la instrucción ? Un balón que contiene 4 átomos de un gas ideal inerte está conectado a otro balón igual y al vacío. ¿Qué pasa cuando la llave que conecta a ambos es abierta? Explique.

4/2/2017 Metacognición en la instrucción Estado A ¿Son todos estos estados equivalentes? Explique ¿Son todos igualmente probables? Explique Estado B Estado C Estado D

4/2/2017 Metacognición en la instrucción Más distribuciones llevan a un estado de 2 y 2 átomos. Todos éstos tienen la misma energía. Nuestra experiencia (e intuición) sugieren que los procesos que llevan a un mayor número de “posibles estados equivalentes” ocurren de manera espontánea. ¿Cómo se puede expresar esto?

4/2/2017 Metacognición en la instrucción Discusión en grupos pequeños de acuerdo a materias de especialización sobre eventuales implementaciones de instrucción y actividades metacognitivas en la instrucción. Discusión en gran grupo sobre eventuales implementaciones de instrucción y actividades metacognitivas en la instrucción.

Conclusiones generales
4/2/2017 Conclusiones generales Generalidades sobre metacognición, aspectos teóricos y prácticos respaldados por la investigación. Papel de la metacognición en la instrucción. Experiencias sobre el impacto de la metacognición en el aprendizaje y la solución de problemas. Generalidades sobre actividades que promueven la metacognición en el salón de clases. Despite lack of unifying definition, agreement it is something good!. Can’t agree about what it precisely is but agree it is desirable. This may create problems “antioxidant” effect claim you can provide it and you’ll open a market to yourself!

Conclusiones generales
4/2/2017 Conclusiones generales Despite lack of unifying definition, agreement it is something good!. Can’t agree about what it precisely is but agree it is desirable. This may create problems “antioxidant” effect claim you can provide it and you’ll open a market to yourself!

Agradecimientos Chemistry Department College of Arts and Sciences

Auto-regulación: interacción entre
Metacognición y motivación Taller 4 Santiago Sandi-Urena IV Escuela Internacional MADEM - UNAM México, D.F. 6-7 de diciembre, 2010

Modelo ciclico de auto-regulacion (2) Creencias auto-motivadoras
4/2/2017 Modelo ciclico de auto-regulacion Fase de ejecucion (1) Auto-control (2) Auto-observacion Fase de pensamiento Fase de auto reflexion This model integrates metacognitive processes and key measures of motivation (1) Analisis de tarea (1) Auto-juicio (2) Creencias auto-motivadoras (2) Auto-reaccion

Modelo ciclico de auto-regulacion
4/2/2017 Modelo ciclico de auto-regulacion Fase de pensamiento (1) Analisis de tarea Propuesta de objetivos Planeamiento estrategico (2) Creencias auto-motivadoras Auto-eficacia: creencia sobre capacidad Fase de pensamiento Expectativas: reconocimiento social, empleo, etc. This model integrates metacognitive processes and key measures of motivation (1) Analisis de tarea Interes/valor de la tarea: gusto o disgusto, motivacion intrinsica (2) Creencias auto-motivadoras Orientacion de objetivos: aprendizaje o “performance” competitivo

4/2/2017 Modelo ciclico de auto-regulacion Fase de ejecucion (1) Auto-control (2) Auto-observacion Fase de ejecucion (1) Auto-control (2) Auto-observacion This model integrates metacognitive processes and key measures of motivation. Self-control self consequences (no s until task is completed) and interest incentives (create game-like studying competing with peers) are motivational more than metacognitive. Estrategias de tarea Monitoreo metacognitivo Creacion de modelos Auto-registro Manejo de tiempo *Auto-consecuencias *Incentivos de interes

4/2/2017 Modelo ciclico de auto-regulacion Fase de auto-reflexion (1) Auto-juicio Auto-evaluacion (con estandar) Atribuciones causales: externas (incontrolables), internas (controlables) (2) Auto-reaccion Fase de auto reflexion Auto-satisfaccion: reacciones cognitivas y afectivas a auto-evaluacion , afecto positivo, ansiedad, etc. This model integrates metacognitive processes and key measures of motivation (1) Auto-juicio (2) Auto-reaccion Decisiones adaptivas/defensivas: continuar o evitar disatisfaccion, etc

4/2/2017 Modelo ciclico de auto-regulacion Fase de pensamiento (1) Analisis de tarea Propuesta de objetivos Planeamiento estrategico (2) Creencias auto-motivadoras Fase de pensamiento Auto-eficacia This model integrates metacognitive processes and key measures of motivation Expectativas de resultados (1) Analisis de tarea Interes/valor de la tarea (2) Creencias auto-motivadoras Orientacion de objetivos

Actividades para la promoción de la en la enseñanza de las ciencias

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