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FISBEC: Un sistema para el reconocimiento de
planes en Geometría y Física
por
Jesús Rafael Rodríguez Gómez, Ph. D
Universidad Pedagógica Experimental Libertador Instituto Pedagógico de Caracas
Venezuela
Guadalajara, septiembre 2015
FISBEC es un ejemplo de un sistema en el que se
puede definir una biblioteca completa de planes
FISBEC se enfoca en los planes y en la activación de
procesos cognitivos sin intervención externa, es decir,
en la autorregulación
El sistema se convierte en un ambiente tanto para la
investigación como para la enseñanza y el aprendizaje
autónomo.
FISBEC: Física Bajo el Enfoque Constructivista
Conclusiones
*
*
• El objeto central de la enseñanza es
guiar al alumno en su aprendizaje.
Premisa acerca de la enseñanza
• Sea planificado o no, el alumno
emprende un camino para aprender.
Premisa acerca del aprendizaje
• Alguien nos muestra el camino
• Transitamos un camino que ya existe
• Construimos un camino aunque
sabemos que hay otro
• Construimos un camino porque no
existe ninguno.
Opciones de aprendizaje
¿Cómo ir de Guadalajara a Colima?
¿Cómo ir de Guadalajara a Colima?
¿Cómo ir de Guadalajara a Colima?
• Planes o estrategias de aprendizaje
• Planeación, diseño de escenarios
• Transporte
• Mercadeo (marketting)
• Toma de decisiones, en general.
Otros ejemplos
¿Cómo determinar los planes o estrategias
que ejecuta un estudiante cuando realiza
una tarea de aprendizaje?
Problema central
En un ITS se supone que el estudiante es:
• Consciente
• Consistente
• No contradictorio
• Colaborador
• Con conocimientos básicos del tema que quiere
aprender.
Características del usuario de un ITS
Aun así, en la gran mayoría de las situaciones reales los planes
o las estrategias son impredecibles.
¿Cómo podemos saber cuántos lados tiene el polígono?
¿Qué información necesitamos?
Dentro del cuadrado se encuentra un polígono
regular convexo con orientación arbitraria.
Problema planteado en FISBEC
1. Contenido
Geometría en Física: concepto de simetría
Grupo de simetría SU(2): concepto de isospín
Grupo de simetría SU(3): existencia de quarks
Método de scattering: estructura e interacciones
Tres dimensiones relevantes de FISBEC
2. Reconocimiento de planes (Plan recognition)
Biblioteca (library) completa de los planes
Alto grado de incertidumbre
En principio, hay infinitos planes
Orientación al estudiante
Tres dimensiones relevantes de FISBEC
3. Propósito instruccional
Rasgo constructivista: autorregulación
Individualización: información previa y dinámica
Retroalimentación significativa:
qué, cuándo y cómo
Manejo de los errores:
no hay plan erróneo.
Tres dimensiones relevantes de FISBEC
Ambiente computacional de FISBEC
Ambiente computacional de FISBEC
Plan A
Ambiente computacional de FISBEC
Plan B
Ambiente computacional de FISBEC
Plan C
Ambiente computacional de FISBEC
Plan D
Plan E
Ambiente computacional de FISBEC
Cuatro componentes de FISBEC
1. El componente experto
Almacena y organiza el conocimiento
Reconoce el punto de lanzamiento y el ángulo de
reflexión
Identifica los planes y subplanes con el criterio:
Tres lanzamientos en una región determinada por
un sector del polígono, más cualquier número de
lanzamientos desde otra región de la pantalla.
2. El componente instruccional
Guìa y da ayuda dentro del enfoque constructivista
del aprendizaje
Da retroalimentación adecuada para orientar al
estudiante en su tarea de descubrimiento
No hay planes correctos o erróneos.
Cuatro componentes de FISBEC
3. El componente del modelo del estudiante
Estilos de aprendizaje
Estrategias cognitivas
Conocimientos de Geometría y de Física
Preconcepciones
Impulsividad
Cuatro componentes de FISBEC
4. El componente de comunicación
Ambiente computacional sencillo y amigable
Reconoce datos que introduzca el estudiante
Responde a eventos computacionales
Reconoce algunas entradas en lenguaje natural.
Cuatro componentes de FISBEC
Plantea dos preguntas básicas de Geometría para
sugerir un nivel de complejidad
Muestra el ambiente de aprendizaje por descubrimiento
Genera el polígono regular con un número de lados al
azar y con orientación arbitraria en el centro de la
pantalla
Presenta un menú de ayuda, alertas, sugerencias y
respuestas según la actividad del estudiante
Al final, presenta la opción de evaluación del sistema.
Lo que el sistema hace
Diseñar un plan o estrategia para descubrir el polígono
oculto en el cuadrado en el centro de la pantalla
Lanzar partículas desde cualquier punto de la pantalla
Escribir el nombre del polígono que ha inferido que se
encuentra oculto
Generar un nuevo polígono, cambiar el nivel de
complejidad, ir a la página de inicio y salir, en cualquier
momento
Consultar el menú de ayuda, revisar la historia de su
actividad y autorregular su aprendizaje.
Lo que el estudiante puede hacer
Los estudiantes ejecutaron planes desde el nivel novato
hasta un nivel medio de experticia
Mostraron falta de conocimientos básicos de Geometría
y Física, y no utilizaron las propiedades de simetría
Iniciaron la actividad con un plan eficiente y finalizaron
ejecutando el plan novato A
Al continuar trabajando con el sistema, la mayoría de los
estudiantes mejoró su eficiencia
Sólo fue empleado un subconjunto de los 72 subplanes.
Resultados
FISBEC es un ejemplo de un sistema en el que se
puede definir una biblioteca completa de planes
FISBEC se enfoca en los planes y en la activación de
procesos cognitivos sin intervención externa, es decir,
en la autorregulación
El sistema se convierte en un ambiente tanto para la
investigación como para la enseñanza y el aprendizaje
autónomo.
Conclusiones
Jesús Rafael Rodríguez Gómez [email protected]
