Algoritmos y programacion RIBIE
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Ponencia realizada por juan Carlos López, editor de Eduteka, en el Congreso Colombiano de Informática Educativa - RIBIE 2008

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Algoritmos y programacion RIBIE Algoritmos y programacion RIBIE Presentation Transcript

  • Algoritmos y Programación en la Educación Escolar Fundación Gabriel Piedrahita U. IX CONGRESO NACIONAL DE INFORMÁTICA EDUCATIVA Barranquilla , Julio 9 al 11 de 2008 Juan Carlos López G. Editor EDUTEKA Coordinador de Materiales Educativos Fundación Gabriel Piedrahita Uribe
  • ALGORITMOS Y PROGRAMACIÓN EN LA EDUCACIÓN ESCOLAR
    • FUNDACIÓN GABRIEL PIEDRAHITA URIBE
    • Antecedentes del proyecto
    • Propuesta planteada
    • Experiencia INSA (Cali)
    • Experiencia ICESI (Cali)
  • Fundación Gabriel Piedrahita Uribe
    • ORIGEN
    • Gabriel Piedrahita Uribe (1973-95)
    • Establecida 1998
    • Cali, Colombia.
  • 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 Comunicaci ón (TIC).
    • 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
  • ALGORITMOS Y PROGRAMACIÓN EN LA EDUCACIÓN ESCOLAR
    • Fundación Gabriel Piedrahita Uribe
    • ANTECEDENTES DEL PROYECTO
    • Propuesta planteada
    • Experiencia INSA (Cali)
    • Experiencia ICESI (Cali)
    • Tendencia a promover la programación de computadores en la educación media.
    • Muchas de las propuestas se enfocan en formación de programadores (competencias laborales específicas).
    • Uso de metodologías heredadas de la educación superior.
    • Se dedica mucho tiempo a enseñar el entorno y la sintaxis de lenguajes de programación profesionales (Java, C++, VB).
    Antecedentes
    • Por otra parte, hay consenso en la n ecesidad de superar la enseñanza basada en transmisión de contenidos y reemplazarla por el desarrollo de competencias (MEN).
    • Se demanda implementar estrategias que contribuyan efectivamente a desarrollar las competencias planteadas como fundamentales para la educación en el Siglo XXI .
    Antecedentes
    • La educación actual debe desarrollar competencias como:
      • Creatividad e innovación
      • P ensamiento crítico
      • Solución de problemas
      • Comunicación y colaboración
    • Estas competencias diferencian a los estudiantes preparados para desempeñarse en los ambientes de vida y de trabajo del Siglo XXI, cada vez más complejos, de aquellos que no lo están.
    Antecedentes Fuente: http://www.21stcenturyskills.org/
  • Antecedentes
    • Desde el año 2000 se utiliza en INSA, como introducción a las TIC, el software MicroMundos ( http://www.insa-col.org/ ).
    • A partir del año lectivo 2005-2006, se amplió el objetivo y se empezaron a utilizar las funcionalidades de programación que ofrece MicroMundos (procedimientos).
    • Con esta decisión se evidenció la falta de libros o manuales de programación para Básica y Media, enfocados en desarrollar en los estudiantes pensamiento algorítmico y habilidades para solucionar problemas.
  • Antecedentes
    • Como muchas Instituciones Educativas no cuentan con recursos económicos para comprar MicroMundos, surge la necesidad de una herramienta alternativa que contribuya al desarrollo de las competencias expuestas.
    • Se requiere pues una herramienta de programación gratuita, que pueda instalarse en computadores con bajas especificaciones.
  • ALGORITMOS Y PROGRAMACIÓN EN LA EDUCACIÓN ESCOLAR
    • Fundación Gabriel Piedrahita Uribe
    • Antecedentes del proyecto
    • PROPUESTA PLANTEADA
    • Experiencia INSA (Cali)
    • Experiencia ICESI (Cali)
  • Propuesta
    • Atender recomendaciones educativas actuales:
      • Enseñar habilidades para el Siglo XXI en el contexto de las asignaturas curriculares básicas
      • O frecer 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
      • Facilita r métodos de aprendizaje innovadores que integren el uso efectivo de las TIC
    Fuente: http://www.21stcenturyskills.org/
    • 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 c ompromete a los estudiantes en la consideración de varios aspectos importantes en la solución de problemas .
    Propuesta
    • Un curso de Algoritmos y Programación bien diseñado puede contribuir efectivamente en el desarrollo del Pensamiento Algorítmico de los estudiantes.
    • Este pensamiento incluye elementos como: descomposición funcional, repetición (iteración y/o recursión), organización de datos (registro, campo, arreglo, lista, etc), generalización y parametrización, diseño por descomposición de un problema en partes más pequeñas y manejables (top-down) y refinamiento (NRC, 2004).
    Propuesta
    • Para mantener a los estudiantes motivados y comprometidos, se propone el diseño de proyectos de clase interesantes cuyas tareas y retos tengan una complejidad progresiva;
    • Proyectos en los que cada reto nuevo parta de la construcción anterior.
    • Los procedimientos constituyen un tipo particular de tarea que busca solucionar problemas específicos, que al desarrollarlos, ponen en juego el pensamiento algorítmico.
    Propuesta
  • Propuesta
    • Enfocar la enseñanza de Algoritmos y Programación en el desarrollo de:
      • competencia para solucionar problemas.
      • habilidades de pensamiento algorítmico.
    • Integrar la Programación con el área de Matemáticas
    • Utilizar dos herramientas basadas en Logo con el objeto tanto de ayudar a desarrollar el pensamiento algorítmico de los estudiantes, como de darles la oportunidad para atender aspectos importantes de la solución de problemas.
    • Scratch ( http://scratch.mit.edu ) desarrollada por el grupo “Lifelong Kindergarten” del Laboratorio de Medios del MIT;
    • MicroMundos ( http://www.micromundos.com ), desarrollada por la compañía canadiense LCSI.
    Propuesta
  • ALGORITMOS Y PROGRAMACIÓN EN LA EDUCACIÓN ESCOLAR
    • Fundación Gabriel Piedrahita Uribe
    • Antecedentes del proyecto
    • Propuesta planteada
    • EXPERIENCIA INSA (CALI)
    • Experiencia ICESI (Cali)
  • Experiencia INSA
    • 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 a la metodología del curso para mejorar la forma de secuenciar los contenidos .
    • Parte de la metodología consistió en llegar a acuerdos con los docentes de matemáticas para trabajar en actividades de solución de problemas en esta área .
    Experiencia INSA Instituto Nuestra Señora de la Asunción (INSA) http://www.insa-col.org/
    • El curso utiliza una estructura helicoidal en la que los distintos temas se retoman en distintas oportunidades a lo largo del proceso de aprendizaje.
    • Esto permite que los estudiantes, progresivamente, comprendan e interioricen los contenidos y desarrollen las habilidades propuestas.
    Experiencia INSA Instituto Nuestra Señora de la Asunción (INSA) http://www.insa-col.org/
    • En INSA, con estudiantes de Grado 5°, se encontró lo siguiente:
      • Se p uso a prueba la comprensión real de los conceptos matemáticos involucrados en las soluciones de los problemas .
      • Se mejoró la interpretación de problemas.
      • Las soluciones se acompañaron con el planteamiento del problema, el análisis de los requerimientos y la identificación de los datos disponibles.
      • Cuando se enfrentarón a problemas matemáticos identificaron fácilmente ¿qué hacer?
    Experiencia INSA Instituto Nuestra Señora de la Asunción (INSA) http://www.insa-col.org/
    • En INSA, con estudiantes de Grado 5°, se encontró lo siguiente:
      • Se les facilitó elaborar procedimientos secuenciales ó paso a paso para algunos conceptos matemáticos .
      • Se mejoró la justificación matemática de procedimientos (al desarrollarlos paso a paso)
      • Se evidenció mayor interes por explorar, conocer y utilizar el computador para re solver problemas matemáticos .
      • Se mejoró la comprensión de conceptos como variable, constante, operador y expresión.
    Experiencia INSA Instituto Nuestra Señora de la Asunción (INSA) http://www.insa-col.org/
    • Lecciones aprendidas:
      • Es importante que los docentes de área que van a integrar programación en sus asignaturas, conozcan la herramienta que se va a usar (MM, Scratch, MSWlogo, etc).
      • Esto permite a los docentes conocer las posibilidades del entorno de programación para diseñar mejor las actividades de los estudiantes.
      • Se deben realizar actividades de aprestamiento en los grados inferiores.
    Experiencia INSA Instituto Nuestra Señora de la Asunción (INSA) http://www.insa-col.org/
    • Lecciones aprendidas:
      • Al tratar de solucionar dificultades de sintaxis sencillas, los estudiantes tienden a deshacer lo que está bien (depuración).
      • La programación es deslumbrante y puede tener muchos enfoques. Esta propuesta busca mantener el rumbo del desarrollo de habilidades.
      • Se deben definir muy bien los objetivos a alcanzar y concentrarse en ellos.
    Experiencia INSA Instituto Nuestra Señora de la Asunción (INSA) http://www.insa-col.org/
    • Resultado de la experiencia en INSA, es la elaboración de dos materiales:
    Experiencia INSA http://www.eduteka.org/AlgoritmosProgramacion.php
  • Experiencia INSA Pasos para resolver problemas matemáticos (Polya) . C iclo de programación. Uso de metodologías para Solucionar Problemas
  • Guía para Docentes – Unidad 1
    • Énfasis en análizar problemas:
    Guía para Docentes – Unidad 1 Etapas de la fase de análisis de problema s
    • Precisar los resultados esperados
      • El estudiante debe preguntarse:
        • ¿Qué información me solicitan?
        • ¿Qué formato debe tener esta información?
    Guía para Docentes – Unidad 1
    • 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
    • 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
    • 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
  • Guía para Docentes – Unidad 2
    • 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
  • Guía para Docentes – Unidad 3
    • Diseñar y traduccir algoritmos:
      • Fundamentos de programación en el área de procedimientos.
      • Establecer interactividad con el “usuario” del procedimiento
      • Abordar las tres estructuras de control básicas:
        • secuencial,
        • iterativa (repetición) y
        • condicional (decisión, selección).
    Guía para Docentes – Unidad 3
  • Guía para Docentes – Unidad 4
    • Depurar procedimientos:
      • Dificultad para elaborar procedimientos perfectos en los primeros intentos.
      • La dificultad aumenta a medida que los problemas se vuelven más complejos.
      • Los resultados se deben probar y validar (revisión).
      • El proceso promueve valores como responsabilidad, fortaleza, laboriosidad, paciencia y perseverancia.
    Guía para Docentes – Unidad 4
    • Incluye ejemplos y actividades diseñados para que los estudiantes aprendan a:
      • analizar un problema,
      • descomponerlo en partes,
      • ordenar lógicamente esas partes,
      • diseñar un algoritmo que represente una solución del problema,
      • traducir el algoritmo a MicroMundos / Scratch y,
      • verificar la respuesta.
    Cuaderno de Trabajo (Estudiantes)
  • ALGORITMOS Y PROGRAMACIÓN EN LA EDUCACIÓN ESCOLAR
    • Fundación Gabriel Piedrahita Uribe
    • Antecedentes del proyecto
    • Propuesta planteada
    • Experiencia INSA
    • EXPERIENCIA ICESI (CALI)
    • Preocupación por la falta de interés que los estudiantes de grado 11 demuestran hacía las ingenierías
    • Esta situación parece obedecer a la mala formación escolar en Ciencias y Matemáticas.
    • Deficiencia esta que se evidenció claramente en la última prueba Pisa (2006), en la cual Colombia ocupó el puesto 53 entre 57 países (OCDE, 2008).
    • La enseñanza de Informática, muchas veces no motiva a los estudiantes a contemplar las Ingenierías como opción de vida profesional.
    Experiencia ICESI
    • Se buscó una herramienta de programación, preferiblemente basada en Logo, atractiva para niños y jóvenes, estable en su funcionamiento, fácil de aprender y gratuita, para que el costo no fuera obstáculo en su implementación.
    • Se ensayaron Alice y KPL.
    • Se tomó la decisión de utilizar Scratch ( http://scratch.mit.edu ), por encontrarla realmente valiosa para los ambientes escolares.
    Experiencia ICESI
    • Elegida Scratch como herramienta para iniciar programación en educación escolar, se comenzó un proyecto de grado para desarrollar una serie de materiales tanto para que los docentes aprendan a utilizarla, como a trabajarla con estudiantes.
    • Los materiales mencionados comprenden instructivos ilustrados para cada lección (en formato PDF) y videos que muestran cómo elaborar, en 8 lecciones, un juego básico de Super Mario.
    Experiencia ICESI
    • Se convocaron 11 docentes de Informática de tres instituciones educativas de Cali (INSA, Comfandi y Corporación Educativa Popular) para validar estos materiales.
    • La validación consistió en realizar paso a paso las instrucciones propuestas en los guiones de cada una de las lecciones (8 en total) y en hacer las observaciones del caso.
    Experiencia ICESI
  • GRACIAS http://www.eduteka.org/ Ribie2008 .php [email_address]