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

  1. 1. 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
  2. 2. ALGORITMOS Y PROGRAMACIÓN EN LA EDUCACIÓN ESCOLAR <ul><li>FUNDACIÓN GABRIEL PIEDRAHITA URIBE </li></ul><ul><li>Antecedentes del proyecto </li></ul><ul><li>Propuesta planteada </li></ul><ul><li>Experiencia INSA (Cali) </li></ul><ul><li>Experiencia ICESI (Cali) </li></ul>
  3. 3. Fundación Gabriel Piedrahita Uribe <ul><li>ORIGEN </li></ul><ul><li>Gabriel Piedrahita Uribe (1973-95) </li></ul><ul><li>Establecida 1998 </li></ul><ul><li>Cali, Colombia. </li></ul>
  4. 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 Comunicaci ón (TIC).
  5. 5. <ul><li>EDUTEKA </li></ul><ul><li>http://www.eduteka.org </li></ul><ul><li>Portal en la Web de la FGPU </li></ul><ul><li>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 . </li></ul>Fundación Gabriel Piedrahita Uribe
  6. 6. ALGORITMOS Y PROGRAMACIÓN EN LA EDUCACIÓN ESCOLAR <ul><li>Fundación Gabriel Piedrahita Uribe </li></ul><ul><li>ANTECEDENTES DEL PROYECTO </li></ul><ul><li>Propuesta planteada </li></ul><ul><li>Experiencia INSA (Cali) </li></ul><ul><li>Experiencia ICESI (Cali) </li></ul>
  7. 7. <ul><li>Tendencia a promover la programación de computadores en la educación media. </li></ul><ul><li>Muchas de las propuestas se enfocan en formación de programadores (competencias laborales específicas). </li></ul><ul><li>Uso de metodologías heredadas de la educación superior. </li></ul><ul><li>Se dedica mucho tiempo a enseñar el entorno y la sintaxis de lenguajes de programación profesionales (Java, C++, VB). </li></ul>Antecedentes
  8. 8. <ul><li>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). </li></ul><ul><li>Se demanda implementar estrategias que contribuyan efectivamente a desarrollar las competencias planteadas como fundamentales para la educación en el Siglo XXI . </li></ul>Antecedentes
  9. 9. <ul><li>La educación actual debe desarrollar competencias como: </li></ul><ul><ul><li>Creatividad e innovación </li></ul></ul><ul><ul><li>P ensamiento crítico </li></ul></ul><ul><ul><li>Solución de problemas </li></ul></ul><ul><ul><li>Comunicación y colaboración </li></ul></ul><ul><li>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. </li></ul>Antecedentes Fuente: http://www.21stcenturyskills.org/
  10. 10. Antecedentes <ul><li>Desde el año 2000 se utiliza en INSA, como introducción a las TIC, el software MicroMundos ( http://www.insa-col.org/ ). </li></ul><ul><li>A partir del año lectivo 2005-2006, se amplió el objetivo y se empezaron a utilizar las funcionalidades de programación que ofrece MicroMundos (procedimientos). </li></ul><ul><li>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. </li></ul>
  11. 11. Antecedentes <ul><li>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. </li></ul><ul><li>Se requiere pues una herramienta de programación gratuita, que pueda instalarse en computadores con bajas especificaciones. </li></ul>
  12. 12. ALGORITMOS Y PROGRAMACIÓN EN LA EDUCACIÓN ESCOLAR <ul><li>Fundación Gabriel Piedrahita Uribe </li></ul><ul><li>Antecedentes del proyecto </li></ul><ul><li>PROPUESTA PLANTEADA </li></ul><ul><li>Experiencia INSA (Cali) </li></ul><ul><li>Experiencia ICESI (Cali) </li></ul>
  13. 13. Propuesta <ul><li>Atender recomendaciones educativas actuales: </li></ul><ul><ul><li>Enseñar habilidades para el Siglo XXI en el contexto de las asignaturas curriculares básicas </li></ul></ul><ul><ul><li>O frecer oportunidades para aplicar dichas competencias, de manera transversal, en los contenidos de las áreas </li></ul></ul><ul><ul><li>Promover enfoques basados en indagación , solución de problemas y destrezas intelectuales de orden superior </li></ul></ul><ul><ul><li>Facilita r métodos de aprendizaje innovadores que integren el uso efectivo de las TIC </li></ul></ul>Fuente: http://www.21stcenturyskills.org/
  14. 14. <ul><li>La programación de computadores posibilita activar una amplia variedad de estilos de aprendizaje; </li></ul><ul><li>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. </li></ul><ul><li>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 . </li></ul>Propuesta
  15. 15. <ul><li>Un curso de Algoritmos y Programación bien diseñado puede contribuir efectivamente en el desarrollo del Pensamiento Algorítmico de los estudiantes. </li></ul><ul><li>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). </li></ul>Propuesta
  16. 16. <ul><li>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; </li></ul><ul><li>Proyectos en los que cada reto nuevo parta de la construcción anterior. </li></ul><ul><li>Los procedimientos constituyen un tipo particular de tarea que busca solucionar problemas específicos, que al desarrollarlos, ponen en juego el pensamiento algorítmico. </li></ul>Propuesta
  17. 17. Propuesta <ul><li>Enfocar la enseñanza de Algoritmos y Programación en el desarrollo de: </li></ul><ul><ul><li>competencia para solucionar problemas. </li></ul></ul><ul><ul><li>habilidades de pensamiento algorítmico. </li></ul></ul><ul><li>Integrar la Programación con el área de Matemáticas </li></ul>
  18. 18. <ul><li>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. </li></ul><ul><li>Scratch ( http://scratch.mit.edu ) desarrollada por el grupo “Lifelong Kindergarten” del Laboratorio de Medios del MIT; </li></ul><ul><li>MicroMundos ( http://www.micromundos.com ), desarrollada por la compañía canadiense LCSI. </li></ul>Propuesta
  19. 19. ALGORITMOS Y PROGRAMACIÓN EN LA EDUCACIÓN ESCOLAR <ul><li>Fundación Gabriel Piedrahita Uribe </li></ul><ul><li>Antecedentes del proyecto </li></ul><ul><li>Propuesta planteada </li></ul><ul><li>EXPERIENCIA INSA (CALI) </li></ul><ul><li>Experiencia ICESI (Cali) </li></ul>
  20. 20. Experiencia INSA
  21. 21. <ul><li>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). </li></ul><ul><li>Hemos realizado ajustes a la metodología del curso para mejorar la forma de secuenciar los contenidos . </li></ul><ul><li>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 . </li></ul>Experiencia INSA Instituto Nuestra Señora de la Asunción (INSA) http://www.insa-col.org/
  22. 22. <ul><li>El curso utiliza una estructura helicoidal en la que los distintos temas se retoman en distintas oportunidades a lo largo del proceso de aprendizaje. </li></ul><ul><li>Esto permite que los estudiantes, progresivamente, comprendan e interioricen los contenidos y desarrollen las habilidades propuestas. </li></ul>Experiencia INSA Instituto Nuestra Señora de la Asunción (INSA) http://www.insa-col.org/
  23. 23. <ul><li>En INSA, con estudiantes de Grado 5°, se encontró lo siguiente: </li></ul><ul><ul><li>Se p uso a prueba la comprensión real de los conceptos matemáticos involucrados en las soluciones de los problemas . </li></ul></ul><ul><ul><li>Se mejoró la interpretación de problemas. </li></ul></ul><ul><ul><li>Las soluciones se acompañaron con el planteamiento del problema, el análisis de los requerimientos y la identificación de los datos disponibles. </li></ul></ul><ul><ul><li>Cuando se enfrentarón a problemas matemáticos identificaron fácilmente ¿qué hacer? </li></ul></ul>Experiencia INSA Instituto Nuestra Señora de la Asunción (INSA) http://www.insa-col.org/
  24. 24. <ul><li>En INSA, con estudiantes de Grado 5°, se encontró lo siguiente: </li></ul><ul><ul><li>Se les facilitó elaborar procedimientos secuenciales ó paso a paso para algunos conceptos matemáticos . </li></ul></ul><ul><ul><li>Se mejoró la justificación matemática de procedimientos (al desarrollarlos paso a paso) </li></ul></ul><ul><ul><li>Se evidenció mayor interes por explorar, conocer y utilizar el computador para re solver problemas matemáticos . </li></ul></ul><ul><ul><li>Se mejoró la comprensión de conceptos como variable, constante, operador y expresión. </li></ul></ul>Experiencia INSA Instituto Nuestra Señora de la Asunción (INSA) http://www.insa-col.org/
  25. 25. <ul><li>Lecciones aprendidas: </li></ul><ul><ul><li>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). </li></ul></ul><ul><ul><li>Esto permite a los docentes conocer las posibilidades del entorno de programación para diseñar mejor las actividades de los estudiantes. </li></ul></ul><ul><ul><li>Se deben realizar actividades de aprestamiento en los grados inferiores. </li></ul></ul>Experiencia INSA Instituto Nuestra Señora de la Asunción (INSA) http://www.insa-col.org/
  26. 26. <ul><li>Lecciones aprendidas: </li></ul><ul><ul><li>Al tratar de solucionar dificultades de sintaxis sencillas, los estudiantes tienden a deshacer lo que está bien (depuración). </li></ul></ul><ul><ul><li>La programación es deslumbrante y puede tener muchos enfoques. Esta propuesta busca mantener el rumbo del desarrollo de habilidades. </li></ul></ul><ul><ul><li>Se deben definir muy bien los objetivos a alcanzar y concentrarse en ellos. </li></ul></ul>Experiencia INSA Instituto Nuestra Señora de la Asunción (INSA) http://www.insa-col.org/
  27. 27. <ul><li>Resultado de la experiencia en INSA, es la elaboración de dos materiales: </li></ul>Experiencia INSA http://www.eduteka.org/AlgoritmosProgramacion.php
  28. 28. Experiencia INSA Pasos para resolver problemas matemáticos (Polya) . C iclo de programación. Uso de metodologías para Solucionar Problemas
  29. 29. Guía para Docentes – Unidad 1
  30. 30. <ul><li>Énfasis en análizar problemas: </li></ul>Guía para Docentes – Unidad 1 Etapas de la fase de análisis de problema s
  31. 31. <ul><li>Precisar los resultados esperados </li></ul><ul><ul><li>El estudiante debe preguntarse: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>¿Qué información me solicitan? </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>¿Qué formato debe tener esta información? </li></ul></ul></ul>Guía para Docentes – Unidad 1
  32. 32. <ul><li>Identificar datos disponibles </li></ul><ul><ul><li>El estudiante debe preguntarse: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>¿Qué información es importante? </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>¿Qué información no es relevante? </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>¿Cuáles son los datos de entrada? (conocidos) </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>¿Cuál es la incógnita? </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>¿Qué información me falta para resolver el problema? (datos desconocidos) </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>¿Puedo agrupar los datos en categorías? </li></ul></ul></ul>Guía para Docentes – Unidad 1
  33. 33. <ul><li>Determinar las restricciones </li></ul><ul><ul><li>El estudiante debe preguntarse: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>¿Qué condiciones me plantea el problema? </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>¿Qué está prohibido hacer y/o utilizar? </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>¿Qué está permitido hacer y/o utilizar? </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>¿Cuáles datos puedo considerar fijos (constantes) para simplificar el problema? </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>¿Cuáles datos son variables? </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>¿Cuáles datos debo calcular? </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>¿Tengo los conocimientos para solucionar el problema planteado? </li></ul></ul></ul>Guía para Docentes – Unidad 1
  34. 34. <ul><li>Establecer procesos ( operaciones ) </li></ul><ul><ul><li>El estudiante debe preguntarse: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>¿Qué procesos necesito? </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>¿Qué fórmulas debo emplear? </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>¿Cómo afectan las condiciones a los procesos? </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>¿Qué debo hacer? </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>¿Cuál es el orden de lo que debo hacer? </li></ul></ul></ul>Guía para Docentes – Unidad 1
  35. 35. Guía para Docentes – Unidad 2
  36. 36. <ul><li>Conceptos básicos para diseñar algoritmos: </li></ul><ul><ul><li>¿Qué es un algoritmo? </li></ul></ul><ul><ul><li>Formas comunes de representarlos (seudocódigo y diagrama de flujo) </li></ul></ul><ul><ul><li>Conceptos básicos de programación (variable, constante, identificador, palabra reservada, contador, acumulador, tipos de datos, operadores y expresiones). </li></ul></ul>Guía para Docentes – Unidad 2
  37. 37. Guía para Docentes – Unidad 3
  38. 38. <ul><li>Diseñar y traduccir algoritmos: </li></ul><ul><ul><li>Fundamentos de programación en el área de procedimientos. </li></ul></ul><ul><ul><li>Establecer interactividad con el “usuario” del procedimiento </li></ul></ul><ul><ul><li>Abordar las tres estructuras de control básicas: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>secuencial, </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>iterativa (repetición) y </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>condicional (decisión, selección). </li></ul></ul></ul>Guía para Docentes – Unidad 3
  39. 39. Guía para Docentes – Unidad 4
  40. 40. <ul><li>Depurar procedimientos: </li></ul><ul><ul><li>Dificultad para elaborar procedimientos perfectos en los primeros intentos. </li></ul></ul><ul><ul><li>La dificultad aumenta a medida que los problemas se vuelven más complejos. </li></ul></ul><ul><ul><li>Los resultados se deben probar y validar (revisión). </li></ul></ul><ul><ul><li>El proceso promueve valores como responsabilidad, fortaleza, laboriosidad, paciencia y perseverancia. </li></ul></ul>Guía para Docentes – Unidad 4
  41. 41. <ul><li>Incluye ejemplos y actividades diseñados para que los estudiantes aprendan a: </li></ul><ul><ul><li>analizar un problema, </li></ul></ul><ul><ul><li>descomponerlo en partes, </li></ul></ul><ul><ul><li>ordenar lógicamente esas partes, </li></ul></ul><ul><ul><li>diseñar un algoritmo que represente una solución del problema, </li></ul></ul><ul><ul><li>traducir el algoritmo a MicroMundos / Scratch y, </li></ul></ul><ul><ul><li>verificar la respuesta. </li></ul></ul>Cuaderno de Trabajo (Estudiantes)
  42. 42. ALGORITMOS Y PROGRAMACIÓN EN LA EDUCACIÓN ESCOLAR <ul><li>Fundación Gabriel Piedrahita Uribe </li></ul><ul><li>Antecedentes del proyecto </li></ul><ul><li>Propuesta planteada </li></ul><ul><li>Experiencia INSA </li></ul><ul><li>EXPERIENCIA ICESI (CALI) </li></ul>
  43. 43. <ul><li>Preocupación por la falta de interés que los estudiantes de grado 11 demuestran hacía las ingenierías </li></ul><ul><li>Esta situación parece obedecer a la mala formación escolar en Ciencias y Matemáticas. </li></ul><ul><li>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). </li></ul><ul><li>La enseñanza de Informática, muchas veces no motiva a los estudiantes a contemplar las Ingenierías como opción de vida profesional. </li></ul>Experiencia ICESI
  44. 44. <ul><li>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. </li></ul><ul><li>Se ensayaron Alice y KPL. </li></ul><ul><li>Se tomó la decisión de utilizar Scratch ( http://scratch.mit.edu ), por encontrarla realmente valiosa para los ambientes escolares. </li></ul>Experiencia ICESI
  45. 45. <ul><li>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. </li></ul><ul><li>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. </li></ul>Experiencia ICESI
  46. 46. <ul><li>Se convocaron 11 docentes de Informática de tres instituciones educativas de Cali (INSA, Comfandi y Corporación Educativa Popular) para validar estos materiales. </li></ul><ul><li>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. </li></ul>Experiencia ICESI
  47. 47. GRACIAS http://www.eduteka.org/ Ribie2008 .php [email_address]

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