PEC2: Conceptualización de un objeto de aprendizaje Obtención

Transcripción

Obtención de esfuerzos axiles
en estructuras trianguladas
planas isostáticas mediante el
método de Ritter.
PEC2: Conceptualización de un objeto de aprendizaje
Diseño de Materiales Didácticos Multimedia
Autor: Maribel Castilla Heredia
Consultora: Mercedes E. Ahumada Torres
C ONTENIDO
Introducción .................................................................................................................................................................... 3
Contexto, Área de contenidos y Población objetivo ....................................................................................................... 3
Enfoque metodológico .................................................................................................................................................... 3
Base pedagógica .............................................................................................................................................................. 4
Modelo de diseño instruccional ...................................................................................................................................... 4
FASE ANALIZE .............................................................................................................................................................. 5
FASE STATE .................................................................................................................................................................. 5
FASE SELECT ................................................................................................................................................................ 5
FASE UTILIZE ................................................................................................................................................................ 5
FASE REQUIRE ............................................................................................................................................................. 5
FASE EVALUATE ........................................................................................................................................................... 5
Estructuración del Objeto de Aprendizaje ...................................................................................................................... 6
El objeto de aprendizaje dentro del diseño de aprendizaje........................................................................................ 6
Objetivos de aprendizaje............................................................................................................................................. 6
Contenidos .................................................................................................................................................................. 6
Metodología ................................................................................................................................................................ 6
Recursos ...................................................................................................................................................................... 6
Actividades (Ejemplos) ................................................................................................................................................ 7
Temporalización .......................................................................................................................................................... 8
Procesos o tipos de evaluación incluidos en el objeto de aprendizaje ....................................................................... 8
Conclusiones.................................................................................................................................................................... 8
Bibliografía ...................................................................................................................................................................... 8
Autor: Maribel Castilla. Universitat Oberta de Catalunya. Semestre de Otoño. Curso 2011/2012
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I NTRODUCCIÓN
El presente objeto de aprendizaje (OA) pretende ayudar a alumnos presenciales de la asignatura Mecánica de Sólidos y Sistemas Estructurales -del 2º curso del Grado en Arquitectura de una Escuela Politécnica española- a afianzar sus conocimientos en cuanto a la aplicación de uno de los métodos de cálculo estructural que les resulta más difícil de aplicar:
el método de Ritter.
C ONTEXTO , Á REA DE CONTENIDOS Y P OBLACIÓN OBJETIVO
Si bien este OA puede ser empleado como material complementario o de repaso en diferentes módulos del currículum dedicado a las Estructuras de Edificación en el Grado en Arquitectura, en el presente documento se plantea su uso en el segundo curso del Grado en
Arquitectura, durante el cual se produce el primer contacto de los alumnos con el diseño
estructural en edificación.
Uno de los puntos clave de este primer contacto lo constituye la comprensión de la tipología estructural denominada “celosías planas articuladas isostáticas trianguladas”, para lo
cual el alumno debe ser capaz de obtener el esfuerzo (fuerza interna) al que está sometida
cada una de las barras que conforman esa viga aligerada, y el método más efectivo es el
denominado Método de Ritter o de las secciones. El correcto aprendizaje de este método
acarrea numerosas horas de práctica, ya que dependiendo del caso estudiado la estrategia
para abordar el problema será una u otra y la efectividad en correcta elección de dicha estrategia es proporcional al número de casos que el alumno haya podido analizar y comprender de manera autónoma.
E NFOQUE METODOLÓGICO
Debido a que durante las clases presenciales se resuelve en número reducido de problemas, se pretende que mediante este OA el estudiante pueda:
-
Afianzar los conocimientos adquiridos durante las clases presenciales
Estudiar, comprender y relacionar nuevos casos expuestos y comprender las decisiones estratégicas para resolver el problema
Practicar el planteamiento estratégico con nuevos casos (learning by doing) cuya solución no será expuesta
Obtener soltura en la obtención cualitativa de resultados (deducir si una determinada
barra de la estructura está traccionada o comprimida)
Adquirir destreza en la obtención de resultados cuantitativos con un suficiente nivel
de exactitud empleando un tiempo razonable para llevar a cabo las operaciones numéricas necesarias.
Se cumplirían de esta manera los siguientes objetivos de la materia de referencia “Estructuras de Edificación”, recogidos en la memoria de verificación del plan de estudios:
•
Comprensión de los problemas de la concepción estructural, de construcción y de
ingeniería vinculados con los proyectos de edificios.
3
•
Conocimiento adecuado de los problemas físicos y de las distintas tecnologías, así
como de la función de los edificios, […]
En cuanto a las competencias generales y específicas, quedarían aseguradas las siguientes:
•
CG1. Capacidad de análisis y síntesis
•
CG7. Resolución de problemas
•
CG14. Razonamiento crítico
•
CG16. Aprendizaje autónomo
•
CG17. Adaptación a nuevas situaciones
•
CG25. Habilidad gráfica general
•
CG28. Comprensión numérica
•
CG29. Intuición mecánica
•
CE 7. Conocimiento adecuado y aplicado a la arquitectura y al urbanismo de los
principios de la mecánica general, la estática, la geometría de masas y los campos vectoriales y tensoriales.
•
CE 11. Conocimiento aplicado del cálculo numérico, la geometría analítica y diferencial y los métodos algebraicos.
B ASE PEDAGÓGICA
La base metodológica combina una pequeña parte de carácter instructivista (20% del contenido), en la que se revisan los problemas que han sido empleados por el profesor durante las clases para explicar el método para pasar después a un enfoque constructivista (80%
del contenido) en el que el alumno debe tomar sus propias decisiones razonadas y justificadas para poder continuar progresando en el trabajo (learning by doing).
M ODELO DE DISEÑO INST RUCCIONAL
El modelo de diseño instruccional que se adapta mejor a esta propuesta es el ASSURE, que
consta de seis fases:
Analizar a los
estudiantes (
Analize)
Evaluar y revisar
E
( valuate)
S
Fijar objetivos ( tate)
Exigir la participación
de los alumnos
(
Require)
Seleccionar métodos
de formación y
S
materiales ( elect)
Utilizar medios y
materiales (
Utilize)
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FASE A NALI ZE
Recopilación de información sobre los alumnos (características generales, conocimientos,
habilidades y experiencias de las que parten). Se trata de adultos, de entre 18 y 25 años,
que están cursando estudios de Arquitectura o Ingeniería de Edificación. Pertenecen a una
generación íntimamente ligada al uso de las TICs, y –aparentemente-, deberían sentirse
cómodos con su uso aplicado a la docencia.
FASE S TATE
Es el momento de fijar objetivos. ¿Qué se espera que sepan los alumnos y de qué deben
ser capaces al finalizar el curso? ¿Cómo se determinará si han conseguido las metas? Los
resultados se categorizan en: habilidades (acciones específicas que puede llevar a cabo el
alumno), conocimiento y disposiciones (comprensión y crítica que conducen a la práctica y
a la acción). Los alumnos deben ser capaces de obtener esfuerzos axiles en barras de estructuras articuladas planas aplicando el método de Ritter. Si son capaces de resolver correctamente cinco casos a los que nunca se han enfrentado, se considerará superado el
módulo.
FASE S ELECT
Deben seleccionarse los métodos, medios y materiales, que pueden ser adquiridos pero,
en el caso que nos ocupa, la autora será la misma profesora del curso presencial. Si bien el
grueso del material es una combinación de gráfico, texto y animaciones, al inicio de cada
tema se incluyen unos elementos multimedia incrustados en formato Flash que, al reproducirse, introducen conceptos mediante una locución y la aparición de varios esquemas. El
grado de interactividad inicial será pequeño.
FASE U TILIZE
Utilizar los medios y materiales. Constituyen el núcleo de cualquier curso o lección. Todas
las piezas deben encajar juntas para posibilitar los objetivos que crearán los resultados
deseados.
FASE R EQUIRE
Sin la implicación de los alumnos, la actividad caerá en la pasividad. Para lograr la implicación de los alumnos los últimos 10 ejemplos deben ser resueltos correctamente a nivel cualitativo para poder continuar con la lección, y los 5 últimos también cuantitativamente a
nivel numérico.
FASE E VALUATE
La evaluación debe comprender los aspectos formativos y sumativos de los alumnos, del
curso y del formador, y debe examinar todos los niveles del aprendizaje del estudiante. La
evaluación clave vendrá tanto en las encuestas de satisfacción aportadas por el estudiante
sobre la labor del docente y de los materiales empleados como por su resultado en la prueba de evaluación final del semestre.
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E STRUCTURACIÓN DEL O BJETO DE A PRENDIZAJE
EL
OB J E T O D E APR EN D IZ AJE DE NT R O D EL D ISE Ñ O DE AP RE N D IZ AJ E
Atendiendo a las definiciones aportadas por Sicilia Urbán y Sánchez Alonso (2006) “un objeto de aprendizaje es una unidad didáctica en formato digital, independiente, autocontenida, perdurable y predispuesta para su reutilización en varios contextos educativos por la
inclusión de información autodescriptiva en forma de metadatos”.
Sin embargo, un diseño de aprendizaje (IMS LD) es un lenguaje que permite diseñar unidades didácticas en las que los estudiantes alcanzan un cierto objetivo mediante la realización de ciertas actividades de aprendizaje en un determinado orden en el contexto de un
cierto entorno de aprendizaje. En resumen, un LD diseñado desde la especificación IMS recoge quién hace qué, cuándo y utilizando qué materiales y servicios con el objetivo de alcanzar un determinado objetivo de aprendizaje.
La relación que existe entre ambos es de inclusión, ya que los OA están incluidos dentro de
ese “cierto entorno de aprendizaje” que engloba a las actividades realizadas, a los participantes y a los procesos que se desarrollan.
O B J E T IV OS


D E AP RE ND IZ AJ E
Adquirir competencias en la obtención eficiente de esfuerzos en barras de estructuras
articuladas isostáticas planas mediante el Método de Ritter.
Adquirir competencias en la determinación inequívoca del signo del esfuerzo (tracción
o compresión) sin necesidad de realizar cálculos complejos, entrenando la intuición
mecánica.
C ON T E N ID OS
El objeto de aprendizaje se organiza en cinco módulos:
1.
2.
3.
4.
5.
Recordatorio: Descomposición de fuerzas en sus componentes cartesianas en el plano.
Recordatorio: Equilibrio en nudos de estructuras isostáticas planas.
El método de Ritter(I): Determinación del signo del esfuerzo axil
El método de Ritter (II): Determinación del valor del esfuerzo axil
El método de Ritter (III): Estrategias para la elección del corte y del punto para establecer el equilibrio de momentos.
M E T OD OL OGÍA
Cada módulo consta de una introducción teórica de corte instructivista tras la cual se resuelven paso a paso por medio de una serie de animaciones Flash dos problemas desde el
principio.
A continuación empieza el contenido constructivista, en el que los siguientes 5 problemas
requieren algún tipo de intervención por parte del alumno para poder seguir avanzando y
los últimos 5 requieren ser resueltos por completo por éste.
R E CU R SOS
Los recursos empleados son imágenes estáticas y texto y animaciones Flash acompañadas
de locuciones y texto que reafirman y aclaran los pasos a seguir.
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A CT IV ID ADE S (E J E MP L OS )
Actividad
Descripción
LO y servicios
Recordatorio sobre
descomposición de
fuerzas en sus componentes cartesianas.
Subactividad individual.
El alumno presencia una
animación en la cual
puede observarse un
ejemplo sobre la descomposición de fuerzas.
Ejercicios de ejemplo
sobre equilibrio de
fuerzas en un nudo.
El alumno debe completar ejercicios que son
inicialmente planteados
en el OA.
Ejercicios de determinación del signo
en barras
El alumno debe completar ejercicios que no son
inicialmente planteados
en el OA.
LO: Animación Flash explicando el método general
para descomponer una
fuerza en sus componentes cartesianas.
Recursos necesarios: soporte html, sistema de almacenaje de OA, email.
LO: Animación Flash interactiva que no avanzará a
menos que el alumno introduzca el resultado correcto al problema planteado.
LO: Animación Flash interactiva que no avanzará a
menos que el alumno introduzca el resultado correcto al problema propuesto.
Imagen de una presentación de Power Point -empleada por Maribel Castilla durante sus
clases- susceptible de ser reconvertida en animación FLASH interactiva.
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T E MP OR AL IZ ACIÓN
El proceso de asimilación de todo el material y la extracción de conclusiones no debería
llevar más de 6 horas de trabajo individual por parte del alumno.
P R OCE SOS
O T IP OS D E E V AL U ACIÓN IN CL U ID OS E N E L OB J ET O D E AP R EN D I Z AJE
Dado que el objeto de aprendizaje no permite avanzar si no se da con la respuesta adecuada a las problemas planteados, el alumno sabrá en todo momento cuál es su situación.
En caso de llegar a un punto en el que no pueda avanzar sin ayuda del profesor, el material
permitirá realizar una captura de pantalla que sea enviada directamente al profesor con
un campo de texto en el que el alumno pueda exponer sus dudas y el profesor responderlas para que pueda continuarse el proceso de aprendizaje.
C ONCLUSIONES
El desarrollo de este material multimedia ayudaría a muchos estudiantes a aclarar y afianzar sus conocimientos, ya que una de sus quejas habituales es que, durante las clases presenciales, tienen la sensación de entender todo lo que la profesora explica, pero cuando
son ellos quienes tienen que enfrentarse al problema en blanco se dan cuenta de que les
faltan recursos para poder siquiera comenzar a resolver la estructura.
Además, el propio material ofrece un feedback sobre su comprensión de la materia hasta
el punto en el que se encuentran, de manera que se tiene una visión más realista de su situación de cara, por ejemplo, al examen final de evaluación.
B IBLIOGRAFÍA
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
GUÀRDIA, L. (2000). El diseño formativo: un nuevo enfoque de diseño pedagógico de
los materiales didácticos en soporte digital. En Sangrà A., Duart, J. M. (Comp.) Aprender
en la virtualidad. Barcelona: EDIUOC/Gedisa (Pág. 171-187)
GUÀRDIA, L. & Sangrà Morer, A. (2004). Diseño instruccional y objetos de aprendizaje;
hacia un modelo para el diseño de actividades de evaluación del aprendizaje on-line.
MORENO, F.; Bailly-Baillière, M. (2002). Diseño instructivo de la formación on-line.
Aproximación metodológica a la elaboración de contenidos. Barcelona: Ariel Educación.
SICILIA, M.A. y García-Barriocanal, E. (2005) On the Convergence of Formal Ontologies
and Standardized e-Learning. Journal of Distance Education Technologies, 3(2), 12-28.
WILLIAM, Peters et al. Modelos de diseño instruccional. Editorial UOC.
OA y Diseño instruccional. Profesor Wiley, D. A.
http://www.uwm.edu/Dept/CIE/AOP/LO_bib.html#Connecting


JONASSEN, D. (University of Missouri) http://web.missouri.edu/~jonassend/
CASTILLA, M. Obtención de esfuerzos en estructuras trianguladas aplicando el método
de Ritter. Presentación Power Point. Mecánica de sólidos curso 2011/12. Universidad
San Pablo – CEU. Madrid.
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Valoración del producto PEC 2
Estudiante: Maribel Castilla
Hola Maribel
Quiero agradecer tu esfuerzo en esta PEC que sin duda es uno de los trabajos más destacados en su desarrollo. Ahora te expondré algunos comentarios puntuales de cara a los aspectos más genéricos que has abordado en tu producto.
Feedback:
-
-
Muy pertinente la justificación del contenido del LO, aunque hemos de aclarar que presentas un material muy interesante que tiene una connotación compleja a nivel de contenidos incluidos. En tu caso focalizas el objeto de aprendizaje dentro del área de
aprendizaje de un Grado de Arquitectura dentro de la asignatura presencial como es
Mecánica de Sólidos y Sistemas Estructurales y aplicando el OA en un método para el
cálculo estructural, me ha agrado mucho que sea una demanda que emerge desde tu
propia realidad.
Creo que ha sido muy pertinente la justificación de las diversas etapas de tu trabajo,
que fundamentan el LO.
Muy buen esfuerzo en el detalle de los contenidos a tratar como de las actividades que
se han incluido.
Me parece correcta la presentación formal de le estructura final del LO presentado.
Creo que el enfoque de cómo quedaría tu OA, es muy coherente con lo que buscas alcanzar en los usuarios finales del mismo.
Felicitaciones por tu propuesta Maribel, me ha gustado mucho es una de las buenas que han
llegado hasta ahora. Por consiguiente puede ser esta una de las PEC que puede escoger tu
futuro grupo para la última actividad, claro deberás proponerlo tú cuando os comente la conformación de grupo.
Calificación: A+
Un abrazo cordial,
Prof. Mercedes E. Ahumada Torres
Máster Universitario Educación y TIC (UOC)
Barcelona, Diciembre de 2011
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PEC2: Conceptualización de un objeto de aprendizaje Obtención

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