Algoritmos y Programación en la Educación Escolar Fundación Gabriel Piedrahita U. II Congreso Distrital de Informática Educativa Bogotá, Octubre 11 de.

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1 Algoritmos y Programación en la Educación Escolar Fundación Gabriel Piedrahita U. II Congreso Distrital de Informática Educativa Bogotá, Octubre 11 de 2007 Juan Carlos López G. Editor EDUTEKA Coordinador de Materiales Educativos Fundación Gabriel Piedrahita Uribe

2 ALGORITMOS Y PROGRAMACIÓN EN LA EDUCACIÓN ESCOLAR FUNDACIÓN GABRIEL PIEDRAHITA URIBE Antecedentes del proyecto Propuesta planteada Experiencia INSA Adelantos de la Segunda Edición

3 Fundación Gabriel Piedrahita Uribe ORIGEN Gabriel Piedrahita Uribe (1973-95) Establecida 1998 Cali, Colombia.

4 Fundación Gabriel Piedrahita Uribe MISIÓN Contribuir al mejoramiento de la Educación Básica y Media en Iberoamérica mediante el uso efectivo de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC).

5 EDUTEKA http://www.eduteka.org Portal en la Web de la FGPU Ofrece materiales gratuitos a docentes, directivos escolares y formadores de maestros interesados, tanto en lograr la competencia informática (TIC) de sus estudiantes, como en enriquecer con estas los ambientes de aprendizaje de sus instituciones. Fundación Gabriel Piedrahita Uribe 1 Tecnologías de la Información y la Comunicación

6 PROGRAMA PILOTO Instituto Nuestra Señora de la Asunción (INSA) Desde 1997. Barrio Andrés Sanín, Cali. Recursos tecnológicos. Nuestro trabajo. Fundación Gabriel Piedrahita Uribe www.insa-col.org

7 ALGORITMOS Y PROGRAMACIÓN EN LA EDUCACIÓN ESCOLAR Fundación Gabriel Piedrahita Uribe ANTECEDENTES DEL PROYECTO Propuesta planteada Experiencia INSA Adelantos de la Segunda Edición

8 Tendencia a promover la programación de computadores en la educación media. Los planes educativos se enfocan en la formación de programadores (competencias laborales específicas). Se utilizan metodologías heredadas de la educación superior. Se dedica mucho tiempo a enseñar la sintaxis de lenguajes de programación profesionales. Antecedentes

9 Hay consenso en la necesidad de superar el tipo de enseñanza basada en la transmisión de contenidos para apuntarle en su lugar al desarrollo de competencias (MEN – Intl). Se requiere implementar estrategias que contribuyan efectivamente en el desarrollo de las competencias planteadas como fundamentales para la educación en el Siglo XXI. Antecedentes

10 La educación actual debe hacer énfasis en competencias tales como: –Creatividad e innovación –Pensamiento crítico –Solución de problemas –Comunicación y colaboración Estas competencias separan a los estudiantes preparados para los ambientes de vida y de trabajo del Siglo XXI, cada vez más complejos, de aquellos que no lo están. Fuente: http://www.21stcenturyskills.org/ Antecedentes

11 Desde el año 2000 se utiliza MicroMundos en INSA. A partir del año lectivo 2005-2006, se empezaron a utilizar las funcionalidades de programación que ofrece MicroMundos (procedimientos). Se identificó la carencia de libros o manuales de programación desarrollados para Básica y Media enfocados a desarrollar pensamiento algorítmico y habilidades para solucionar problemas.

12 ALGORITMOS Y PROGRAMACIÓN EN LA EDUCACIÓN ESCOLAR Fundación Gabriel Piedrahita Uribe Antecedentes del proyecto PROPUESTA PLANTEADA Experiencia INSA Adelantos de la Segunda Edición

13 Propuesta Atender recomendaciones actuales: –Enseñar habilidades para el Siglo XXI en el contexto de las asignaturas curriculares básicas –Ofrecer oportunidades para aplicar dichas competencias de manera transversal en los contenidos de las áreas –Promover enfoques basados en indagación, solución de problemas y destrezas intelectuales de orden superior –Facilitar métodos de aprendizaje innovadores que integren el uso de las TIC Fuente: http://www.21stcenturyskills.org/

14 La programación de computadores posibilita activar una amplia variedad de estilos de aprendizaje; Autores como Arthur Luehrmann y Seymour Papert resaltan que tratar de enseñarle al computador mejora procesos cognitivos y ayuda a desarrollar habilidades de solución de problemas. La programación ayuda a desarrollar el pensamiento algorítmico y compromete a los estudiantes en la consideración de varios aspectos importantes para la solución de problemas. Propuesta

15 Enseñar Algoritmos y Programación con enfoque en el desarrollo de: –habilidades para solución de problemas –pensamiento algorítmico. Integrar con Matemáticas

16 Como resultado de la experiencia en INSA se elaboraron dos materiales: http://www.eduteka.org/AlgoritmosProgramacion.php Propuesta

17 Pasos para resolver problemas matemáticos (Polya). Ciclo de programación. Propuesta Investigación sobre metodologías para Solucionar Problemas

18 Guía para Docentes – Unidad 1

19 Énfasis en análizar problemas: Etapas de la fase de análisis de problemas Guía para Docentes – Unidad 1

20 Precisar los resultados esperados –El estudiante debe preguntarse: ¿Qué información me solicitan? ¿Qué formato debe tener esta información? Guía para Docentes – Unidad 1

21 Identificar datos disponibles –El estudiante debe preguntarse: ¿Qué información es importante? ¿Qué información no es relevante? ¿Cuáles son los datos de entrada? (conocidos) ¿Cuál es la incógnita? ¿Qué información me falta para resolver el problema? (datos desconocidos) ¿Puedo agrupar los datos en categorías? Guía para Docentes – Unidad 1

22 Determinar las restricciones –El estudiante debe preguntarse: ¿Qué condiciones me plantea el problema? ¿Qué está prohibido hacer y/o utilizar? ¿Qué está permitido hacer y/o utilizar? ¿Cuáles datos puedo considerar fijos (constantes) para simplificar el problema? ¿Cuáles datos son variables? ¿Cuáles datos debo calcular? ¿Tengo los conocimientos para solucionar el problema planteado? Guía para Docentes – Unidad 1

23 Establecer procesos (operaciones) –El estudiante debe preguntarse: ¿Qué procesos necesito? ¿Qué fórmulas debo emplear? ¿Cómo afectan las condiciones a los procesos? ¿Qué debo hacer? ¿Cuál es el orden de lo que debo hacer? Guía para Docentes – Unidad 1

24 Guía para Docentes – Unidad 2

25 Conceptos básicos para diseñar algoritmos: –¿Qué es un algoritmo? –Formas comunes de representarlos (seudocódigo y diagrama de flujo) –Conceptos básicos de programación (variable, constante, identificador, palabra reservada, contador, acumulador, tipos de datos, operadores y expresiones). Guía para Docentes – Unidad 2

26 Guía para Docentes – Unidad 3

27 Diseñar y traduccir algoritmos: –Fundamentos de programación en el área de procedimientos de MicroMundos. –Establecer interactividad con el “usuario” del procedimiento –Se abordan las tres estructuras de control básicas: secuencial, iterativa (repetición) y condicional (decisión, selección). Guía para Docentes – Unidad 3

28 Guía para Docentes – Unidad 4

29 Depurar procedimientos: –Resulta difícil elaborar procedimientos perfectos en los primeros intentos. –La dificultad aumenta a medida que los problemas se vuelven más complejos. –Probar y validar los resultados (revisión). –Promueve valores como responsabilidad, fortaleza, laboriosidad, paciencia y perseverancia. Guía para Docentes – Unidad 4

30 Resumen de comandos de MicroMundos que se utilizan en los diferentes ejemplos. Plan de trabajo con una secuencia de contenidos para llevar al aula la Guía. Propuesta curricular basada en el Modelo Curricular Interactivo de Informática (MCII). Guía para Docentes – Anexos

31 Contiene los conceptos básicos de programación expuestos en la Guía. La sucesión de contenidos es diferente a la que se presenta en la Guía. Tiene una estructura helicoidal, en la que los distintos temas se retomen en distintas ocasiones a lo largo del proceso de aprendizaje, de forma que el estudiante pueda comprender e interiorizar progresivamente dichos contenidos. Cuaderno de Trabajo (Estudiantes)

32 Incluye ejemplos y actividades diseñados para lograr que los estudiantes aprendan a: –analizar un problema, –descomponerlo en partes, –ordenar lógicamente esas partes, –diseñar un algoritmo que represente una solución, –traducir el algoritmo a MicroMundos y, –verificar la respuesta. Cuaderno de Trabajo (Estudiantes)

33 ALGORITMOS Y PROGRAMACIÓN EN LA EDUCACIÓN ESCOLAR Fundación Gabriel Piedrahita Uribe Antecedentes del proyecto Propuesta planteada EXPERIENCIA INSA Adelantos de la Segunda Edición

34 Experiencia INSA

35 Desde el año 2005 se lleva a cabo un curso de Algoritmos y Programación con estudiantes de grado 5° en el Instituto Nuestra Señora de la Asunción (INSA). Hemos realizado ajustes buscando la mejor forma de secuenciar los contenidos. Llegamos a acuerdos con los docentes de matemáticas para abordar la solución de problemas en esta área. Experiencia INSA

36 Se utilizó una estructura helicoidal en la que los distintos temas se retoman en distintas ocasiones a lo largo del proceso de aprendizaje Esto permite que los estudiantes puedan comprender e interiorizar progresivamente los contenidos y desarrollar las habilidades propuestas. Experiencia INSA

37 En INSA encontramos lo siguiente con estudiantes de Grado 5°: –Se puso a prueba la real comprensión respecto a los conceptos matemáticos involucrados en las soluciones. –Mejoraron la interpretación de problemas. –Acompañaron las soluciones con el planteamiento del problema, el análisis de requerimientos y la identificación de datos disponibles. –Identificaron fácilmente ¿qué hacer? cuando se enfrentan a problemas matemáticos. Experiencia INSA

38 En INSA encontramos lo siguiente con estudiantes de Grado 5°: –Se les facilitó elaborar, para algunos conceptos matemáticos, procedimientos secuenciales ó paso a paso. –Mejoraron la justificación matemática de un procedimiento (ya que lo desarrollan paso paso) –Presentaron mayor interes por explorar, conocer y utilizar el computador para resolver problemas matemáticos. –Mejoraron la comprensión de variable, constante, operador y expresión. Experiencia INSA

39 Recomendaciones: +Importante que los docentes de área que van a integrar programación en sus asignaturas, conozcan la herramienta (MM, Scratch, MSWlogo, etc). +Esto permite a los docentes conocer las posibilidades del entorno de programación y así, diseñar mejor las actividades de los estudiantes. +Realizar actividades de aprestamiento en los grados inferiores. Experiencia INSA

40 Recomendaciones: +Ante dificultades de sintaxis sencillos, tratando de darles solución, los estudiantes tienden a deshacer lo que está bien (depuración). +La programación es deslumbrante y puede tener muchos enfoques. Esta propuesta busca desarrollar habilidades. +Definir muy bien los objetivos a lograr y concentrarse en ellos. Experiencia INSA

41 ALGORITMOS Y PROGRAMACIÓN EN LA EDUCACIÓN ESCOLAR Fundación Gabriel Piedrahita Uribe Antecedentes del proyecto Propuesta planteada Experiencia INSA ADELANTOS DE LA SEGUNDA EDICIÓN

42 Proyectos – Grado 4° (aprestamiento) Segunda Edición - Proyectos Grado 4°

43 Segunda Edición - Proyectos Grado 5°

44 Segunda Edición - Proyectos

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47 Segunda Edición - Herramientas Los ejemplos se presentarán en dos versiones: Scratch y MicroMundos EX. http://scratch.mit.edu/http://www.micromundos.com/

48 GRACIAShttp://www.eduteka.org/Presentaciones.phpeditor@eduteka.org