Informes de reflexión en la docencia de Estructuras mediante aprendizaje basado en problemas

WORKSHOP ON EDUCATIONAL INNOVATION IN ARCHITECTURE JIDA'17 JORNADES SOBRE INNOVACIÓ DOCENT EN ARQUITECTURA JIDA’17 ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE ARQUITECTURA DE SEVILLA 16 Y 17 DE NOVIEMBRE DE 2017 7 V JORNADAS SOBRE INNOVACIÓN DOCENTE EN ARQUITECTURA Organiza e impulsa GILDA (Grupo para la Innovación y Logística Docente en la Arquitectura), en el marco del proyecto RIMA (Investigación e Innovación en Metodologías de Aprendizaje), de la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC) y el Institut de Ciències de l’Educació (ICE). https://www.upc.edu/rima/ca/grups/gilda Editores Daniel García-Escudero, Berta Bardí i Milà Revisión de textos Rodrigo Carbajal Ballell, Silvana Rodrigues de Oliveira, Jordi Franquesa Edita Iniciativa Digital Politècnica Oficina de Publicacions Acadèmiques Digitals de la UPC ISBN 978-84-9880-681-6 (UPC) eISSN 2462-571X D.L. B 9090-2014 © de los textos y las imágenes: los autores © de la presente edición: Iniciativa Digital Politècnica Oficina de Publicacions Acadèmiques Digitals de la UPC Comité Organizador JIDA'17 Dirección, coordinación y edición Berta Bardí i Milà (GILDA) Dra. Arquitecta, Departamento de Proyectos Arquitectónicos, ETSAV-UPC Daniel García-Escudero (GILDA) Dr. Arquitecto, Departamento de Proyectos Arquitectónicos, ETSAB-UPC Organización Rodrigo Carbajal Ballell (humAP) Dr. Arquitecto, Departamento de Proyectos Arquitectónicos, ETSA-US Jordi Franquesa (Coordinador GILDA) Dr. Arquitecto, Departamento de Urbanismo y Ordenación del Territorio, ETSAB-UPC Joan Moreno Sanz (GILDA) Dr. Arquitecto, Departamento de Urbanismo y Ordenación del Territorio, ETSAV-UPC Silvana Rodrigues de Oliveira (humAP) Arquitecta, Departamento de Proyectos Arquitectónicos, ETSA-US Judit Taberna (GILDA) Arquitecta, Departamento de Representación Arquitectónica, ETSAB-UPC Comité Científico JIDA'17 Rodrigo Almonacid Canseco Dr. Arq., Dpt. de Teoría de la Arquitectura y Proyectos Arquitectónicos, ETSA Valladolid Fernando Álvarez Prozorovich Departamento de Historia y Comunicación, ETSAB-UPC Atxu Amann Alcocer Dra. Arquitecta, Departamento de Proyectos Arquitectónicos, ETSAM-UPM Silvia Blanco Dra. Arquitecta, Centro Superior de Estudios de Galicia, Universidad San Jorge Ivan Cabrera i Fausto Dr. Arq., Dpt. de Mecánica de los Medios Continuos y Teoría de Estructuras, ETSA-UPV Raúl Castellanos Gómez Dr. Arquitecto, Departamento de Proyectos Arquitectónicos, ETSA-UPV Nuria Castilla Cabanes Dra. Arquitecta, Departamento de Construcciones arquitectónicas, ETSA-UPV Eduardo Delgado Orusco Dr. Arquitecto, Departamento de Proyectos Arquitectónicos de la Universidad de Zaragoza Mariona Genís Vinyals Dra. Arquitecta, BAU Centro Universitario del Diseño de Barcelona María González Arquitecta, Departamento de Proyectos Arquitectónicos, ETSA-US Antonio Juárez Chicote Dr. Arquitecto, Departamento de Proyectos Arquitectónicos, ETSAM-UPM Juanjo López de la Cruz Arquitecto, Departamento de Proyectos Arquitectónicos, ETSA-US Nieves Mestre Dra. Arquitecta, Departamento de Proyectos Arquitectónicos, Universidad Europea Francisco Javier Montero Dr. Arquitecto, Departamento de Proyectos Arquitectónicos, ETSA-US Antonio Peña Cerdán Arquitecto, Departamento de Proyectos Arquitectónicos, ETSA-UPV Ana Portalés Mañanós Dra. Arquitecta, Departamento de Urbanismo, ETSA-UPV Amadeo Ramos Carranza Dr. Arquitecto, Departamento de Proyectos Arquitectónicos, ETSA-US Jaume Roset Calzada Dr. Físico, Departamento de Física Aplicada, ETSAB-UPC José Vela Castillo Dr. Arquitecto, IE School of Architecture and Design, IE University (Segovia, Spain) JIDA’17. V Jornadas de Innovación Docente en Arquitectura Sevilla, ETSA US, 16-17 noviembre, 2017 DOI: 10.5821/jida.2017.5267 This work is licensed under a Creative Commons License CC BY-NC-ND 4.0 INICIATIVA DIGITAL POLITÈCNICA UPC Informes de reflexión en la docencia de Estructuras mediante aprendizaje basado en problemas Reflection papers on structures teaching through problem-based learning Delgado Trujillo, Antonioa, De Justo Moscardó, Enriqueb, Molina-Huelva, Martac, Rodríguez-León, María Teresad Departamento de Estructuras de Edificación e Ingeniería del Terreno, ETSA, Universidad de Sevilla, España. [email protected]; b[email protected]; c[email protected]; dm[email protected] Abstract We do a synthesis about the state of knowledge related to reflection in learning: meaning, purpose and strategies. We introduce a case study in the subject Structures 1 in the Architecture degree at the University of Seville. In this subject we use problem-based learning (PBL), in which one basic component is reflection on learning, that in this case we put in to practice through reflective papers. We analyse 62 reflective papers written by the students from different academic years. We apply qualitative analysis techniques. The results allow us to detect different approaches in the students´ work and study, and strengths as well as weaknesses in teamwork. We have concluded that in our context learning self-regulation occurs individually as well as in team, and that engagement is an emotional aspect very relevant for students. Keywords: reflection, problem-based learning, teaching of structures, selfdirected learning. Resumen Realizamos una síntesis sobre el estado del conocimiento respecto a la reflexión en el aprendizaje: significado, utilidad y estrategias. A continuación presentamos un estudio de caso en la asignatura Estructuras 1 en el grado de Fundamentos de Arquitectura de la Universidad de Sevilla. Desde su implantación utilizamos el método de aprendizaje basado en problemas (ABP), uno de cuyos componentes básicos es la reflexión sobre el aprendizaje, que este caso incentivamos con informes de reflexión. En esta comunicación analizamos 62 informes de reflexión redactados por los estudiantes en varios cursos académicos aplicando técnicas de análisis cualitativo. Los resultados permiten detectar distintos enfoques en el trabajo y estudio de los estudiantes, así como fortalezas y debilidades en el trabajo en equipo. Hemos concluido que en nuestro contexto la autorregulación del aprendizaje se produce tanto individualmente como en equipo, y que el compromiso es un aspecto emocional muy relevante para los estudiantes. Palabras clave: reflexión, aprendizaje basado en problemas, docencia de estructuras, aprendizaje autodirigido. Bloque temático: Metodologías de autorregulación del aprendizaje 517 Los informes de reflexión en la docencia de Estructuras mediante aprendizaje basado en problemas JIDA’17 INICIATIVA DIGITAL POLITÈCNICA UPC 1. Introducción Esta comunicación tiene como objetivos:  Analizar sintéticamente el estado del conocimiento sobre la reflexión en el aprendizaje.  Describir y justificar los informes de reflexión que utilizamos en nuestro contexto, en la docencia de estructuras de primer curso con metodología ABP.  Analizar el contenido de los informes de reflexión de nuestros estudiantes y obtener conclusiones relevantes, 1.1. ¿Qué es la reflexión? Según Boud, Keogh y Walker (1985), reflexión es la actividad en la cual los estudiantes "recapturan su experiencia, piensan sobre ella, la desmenuzan y la evalúan" (p. 19). Para ellos el proceso de reflexión tiene tres elementos fundamentales: retornar a la experiencia, prestar atención a los sentimientos y reevaluar la experiencia. Grossman (2009) distingue entre 4 tipos de reflexión, de los cuales, en el contexto de este documento, son relevantes los dos primeros:  Reflexión basada en el contenido: se define como "la consideración intencionada de una experiencia a la luz de unos determinados objetivos de aprendizaje" (p. 16).  Reflexión metacognitiva: se define como "la conciencia y el conocimiento sobre el propio proceso de pensamiento" (Zimmerman, 2002, p. 65). Aunque nuestros informes de reflexión incluyen componentes de ambos tipos, este estudio se centra en el análisis de la parte correspondiente a la reflexión metacognitiva. 1.2. ¿Para qué reflexionar? Varios autores (e.g. Bransford et al. 2000, Grossman, 2009) han subrayado la importancia de la reflexión para desarrollar la capacidad de aplicar el conocimiento a nuevos problemas (transferencia). Además, la reflexión es útil para desarrollar un aprendizaje profundo (Cowan, 2006) y para conectar la teoría y la práctica (Hinnet, 2008). Hmelo-Silver (2004) subrayó la importancia de la reflexión en un entorno ABP, pues ayuda a los estudiantes a (a) relacionar el nuevo conocimiento con su comprensión anterior, (b) abstraer el conocimiento y (c) comprender cómo su aprendizaje y las estrategias de resolución de problemas pueden ser reaplicadas. En el caso concreto de la disciplina de Estructuras, Brohn et al. (1977), a partir de las carencias en la comprensión del comportamiento estructural detectadas en los recién graduados, demostraron la necesidad de introducir una docencia más reflexiva en la disciplina, poniendo el énfasis en problemas de comprensión cualitativa en lugar de en la repetición de cálculos numéricos (“number crunching”). 518 Delgado, A.; Justo, E.; Molina-Huelva, M.; Rodríguez-León, M.T. This work is licensed under a Creative Commons License CC BY-NC-ND 4.0 1.3. La reflexión en el ABP El ABP es un entorno de aprendizaje propicio para la reflexión. En el proceso de aprendizaje de ABP, los estudiantes se enfrentan en equipo a un problema real de relativa complejidad sin haber recibido instrucción previa. En las sesiones tutoriales (en nuestro caso, una por semana, de dos horas de duración) los estudiantes trabajan en equipo, discuten, razonan y confrontan ideas, activan el conocimiento previo, formulan objetivos de aprendizaje y acuerdan un plan de trabajo. En el tiempo no presencial durante la semana, de modo individual, los estudiantes trabajan según los objetivos de aprendizaje, mediante la búsqueda, selección, síntesis y elaboración de la información. De vuelta a la sesión tutorial ponen en común el aprendizaje alcanzado y lo aplican a avanzar en la resolución del problema. Al terminar el problema los estudiantes realizan una reflexión final, tanto sobre el aprendizaje obtenido como sobre el proceso seguido. Hay varios elementos en el proceso de ABP que favorecen la reflexión: (1) el reto de una situación problemática o desconocida produce un conflicto cognitivo en los estudiantes, (2) el proceso de aprendizaje cooperativo en la sesión tutorial incentiva la discusión y elaboración del conocimiento, entrando en conflicto las diferentes perspectivas que los miembros del grupo tienen sobre el problema, (3) la reflexión explícita final permite autoevaluar la experiencia. No obstante, la mera participación en una experiencia de ABP no basta para que los estudiantes reflexionen adecuadamente, especialmente cuando el proceso se lleva a cabo con un esquema de tutor flotante, como es nuestro caso. En este esquema el tutor se va moviendo por los grupos de estudiantes en la sesión tutorial, y supervisa intermitentemente el funcionamiento de todos ellos (Hmelo-Silver, 2004). Por todo ello, muchos autores han insistido en que la reflexión debe ser uno de los principios básicos a tener en cuenta a la hora de diseñar un entorno ABP. Por ejemplo, según Savery y Duffy (1995), para que la implementación del ABP sea efectiva, debe fomentarse que los estudiantes reflexionen "tanto sobre el contenido aprendido como sobre el proceso de aprendizaje" (p. 140). Eso implica la necesidad de introducir explícitamente mecanismos que fomenten la reflexión. 1.4. ¿Cómo reflexionar? Estrategias de reflexión En la literatura sobre aprendizaje reflexivo se han propuesto y evaluado múltiples estrategias para la reflexión: diarios o informes de reflexión (Dyment & Oconnell, 2011; Grossman, 2009), entrevistas (Zimmerman & Martinez Pons, 1986), portafolios (Fogerty, 1994), técnicas de aprendizaje cooperativo (Cowan, 2006), tests (Downing et al., 2009), técnicas de thinking aloud (Fogerty, 1994), blogs y wikis (Higdon & Topaz, 2009), o el uso de análisis y simulaciones por ordenador (Cowan, 2006). La reflexión a través de diarios, informes o escritos es una de las técnicas más utilizadas en todos los campos de la educación (e.g. Wong et al., 1995; Wallin & Adawi, 2017). En el caso de los diarios (reflective diaries), su cronología es periódica (semanal, mensual), mientras que los informes (reflective papers) se emplean en un momento concreto. En opinión de Boud y Walker (1998), las actividades que conducen a la reflexión, por una parte, no deben ser demasiado guiadas ("reflexión a demanda"), pero por otra es necesario estructurar la reflexión de alguna manera, para que los estudiantes no "pierdan el rumbo". Por 519 Los informes de reflexión en la docencia de Estructuras mediante aprendizaje basado en problemas JIDA’17 INICIATIVA DIGITAL POLITÈCNICA UPC tanto, el diseño de actividades de reflexión (los informes, en nuestro caso) debe responder a esa tensión entre ambos requisitos. 2. Diseño del programa de Estructuras 1 El plan 2010 del grado de Arquitectura de la Universidad de Sevilla se diseñó adaptándose a las premisas del Espacio Europeo de Educación Superior: aprendizaje centrado en el estudiante, basado en la adquisición de competencias y en el empleo de métodos de aprendizaje activo, evaluación continua, grupos reducidos (25-30 estudiantes) y eliminación de la distinción entre clases teóricas y prácticas. La ratio, excepcionalmente baja para una asignatura universitaria española, fue un factor fundamental a la hora de facilitar la adopción del método ABP. La competencia principal asignada a las asignaturas de estructuras en el nuevo plan de la ETSAS es el proyecto de estructuras, definida en el plan de estudios como la “capacidad para concebir, calcular, diseñar, integrar en edificios y conjuntos urbanos y ejecutar estructuras de edificación”. Las bases de partida para el diseño de la nueva asignatura fueron las siguientes: (a) centrada en el aprendizaje inicial de la competencia del proyecto de estructuras, (b) enfoque práctico con problemas reales, (c) uso del ordenador con aplicaciones profesionales y a la vez como herramienta de aprendizaje, y (d) relevancia del diseño estructural, en contraposición a programas docentes más tradicionales centrados en el cálculo. Las competencias transversales que deben entrenar los estudiantes son: habilidad para trabajar en equipo, habilidad para trabajar de forma autónoma y capacidad para resolver problemas. Toda esta serie de requisitos condujo a la elección del ABP como metodología docente. Los contenidos del curso se estructuran en tres módulos: (1) tipos estructurales, (2) dimensionado de barras a flexión, (3) proyecto de una estructura para un edificio real. En cada módulo la actividad principal es un problema de ABP. Descripciones y análisis exhaustivos sobre el diseño e implementación del programa han sido publicados previamente por Justo (2013), Justo y Delgado (2015) y Justo, Delgado, Vázquez- Boza y Branda (2016). 3. Los informes de reflexión en nuestra docencia Siguiendo a Savery y Duffy (1995), Hmelo-Silver (2004) y Grossman (2009), nuestros informes tienen dos objetivos: (1) reflexionar sobre el aprendizaje alcanzado (¿qué hemos aprendido?) para clarificar y afianzar los conceptos; y (2) reflexionar sobre el proceso de aprendizaje (¿cómo hemos aprendido?), con el fin de mejorar las habilidades metacognitivas. Tras varias mejoras, el enunciado definitivo (tabla 1) está organizado en pasos con preguntas, que facilitan al estudiante la autoevaluación de su experiencia. En línea con lo indicado por Boud y Walker (1998), las cuestiones guían la reflexión del estudiante, pero al ser de respuesta abierta, permiten profundizar en las respuestas de modo personal y creativo. En la implementación actual los informes se realizan al final del problema 2, individualmente, fuera de clase. 520 Delgado, A.; Justo, E.; Molina-Huelva, M.; Rodríguez-León, M.T. This work is licensed under a Creative Commons License CC BY-NC-ND 4.0 Tabla 1. Enunciado de nuestros informes de reflexión INFORME DE REFLEXIÓN INDIVIDUAL SOBRE EL ESTADO DE MI APRENDIZAJE Esta semana realizarás este informe en el tiempo no presencial. Debes hacerlo con detenimiento y rigor. Este informe tiene como fin que reflexiones sobre tu aprendizaje con dos objetivos:  Clarificar y afianzar el aprendizaje que has conseguido hasta ahora en Estructuras 1.  Mejorar tu proceso de aprendizaje. En la siguiente sesión tutorial expondrás tu informe a tus compañeros de grupo y debatiréis sobre los aspectos a mejorar. ¿QUÉ ESTOY APRENDIENDO? Paso 1. Repasa las entregas de tu grupo de los problemas 1 y 2. Hazlo detenidamente. Toma notas de los aspectos más relevantes. Paso 2. Consulta fuentes de información para clarificar los puntos dudosos. Paso 3. Responde por escrito a las siguientes preguntas, de modo sintético (unas 3 a 5 páginas). Ayúdate de gráficos. Céntrate en los puntos que consideres más importantes de tu aprendizaje. 1. ¿Qué nociones fundamentales he aprendido? 2. ¿He cubierto los resultados de aprendizaje 1 a 4 (ver ficha de la asignatura)? 3. ¿Cuáles son los principales puntos fuertes y puntos débiles de mi aprendizaje? 4. ¿Cómo y cuándo voy a mejorar los puntos débiles de mi aprendizaje? ¿CÓMO ES MI PROCESO DE APRENDIZAJE? Paso 4. Lee reflexivamente la guía para el ABP. Si no la tienes a mano, búscala en la documentación del curso. Presta atención a los pasos del ABP y a las tablas 1 y 2. Toma notas. Fíjate en tu funcionamiento y en el de tu grupo, en qué hacéis según la guía, y qué no. Paso 5. Responde por escrito a las siguientes preguntas. Piensa detenidamente las respuestas. Procura ser claro y sintético (2 a 4 páginas): 5. ¿Cómo enfoco mi estudio y mi trabajo? 6. ¿Cómo reviso lo que hago? ¿Con qué lo contrasto? ¿Cómo valido lo que obtengo? 7. ¿Cómo evito perderme en actividades no prioritarias? 8. ¿Puedo comprometerme a dedicar 5 a 6 horas semanales no presenciales a la asignatura? 9. ¿Qué aporto a mi grupo? ¿Cuáles son los principales puntos fuertes y puntos débiles de mi funcionamiento respecto al grupo? 10. ¿Cómo está funcionando mi grupo? ¿Cuáles son los principales puntos fuertes y puntos débiles del funcionamiento de mi grupo? 11. ¿Qué podemos hacer para mejorar el funcionamiento respecto a los puntos débiles? 12. ¿Con lo que estoy aprendiendo y practicando en esta asignatura estoy más capacitado para resolver situaciones problemáticas? ¿y para trabajar en equipo? ¿y para aprender con autonomía? ¿Por qué? 521 Los informes de reflexión en la docencia de Estructuras mediante aprendizaje basado en problemas JIDA’17 INICIATIVA DIGITAL POLITÈCNICA UPC Algunos estudiantes reconocen un compromiso insuficiente, bien en sí mismos, bien en algunos componentes de su grupo. Cita de un estudiante: “He fallado a la hora de comprometerme con el grupo, he dejado un poco de lado mi tarea en esta asignatura y me he centrado más en otras, lo que ha hecho que perjudique al resto del grupo”. Otro aspecto emocional negativo que afecta a algunos estudiantes es la ansiedad, descrita como agobio o bloqueo, y que está relacionada con el conflicto cognitivo, cuando este supera las capacidades que el estudiante cree tener. A este respecto un estudiante afirma: “Hago lo que puedo, e intento cumplir siempre con mi trabajo, aunque siempre tenga bastantes dudas y me atragante y no sepa cómo seguir adelante”. Los aspectos emocionales en el trabajo en equipo también han sido resaltados por Johnson, Johnson y Smith (2014), pues según ellos las principales ventajas del trabajo en equipo apuntan al principio de interdependencia positiva, uno de las bases del aprendizaje cooperativo:  Los estudiantes aprenden unos de otros.  La responsabilidad adquirida con el grupo obliga a los estudiantes a asistir a clase y a llevar la asignatura al día.  El trabajo en equipo influye positivamente en la motivación: el ambiente en la clase mejora, los estudiantes se implican para trabajar por el triunfo común del grupo. 6. Conclusiones Los informes de reflexión que utilizamos en nuestra docencia han demostrado ser una herramienta útil para promover la reflexión en los estudiantes. Los resultados de la reflexión están condicionados tanto por la metodología docente como por la herramienta o estrategia utilizada para la reflexión. En el ABP dos componentes fundamentales son el trabajo en equipo y el aprendizaje autodirigido. Las cuestiones de nuestros informes de reflexión recogen ambos aspectos, que están fuertemente relacionados entre sí. La autorregulación del aprendizaje se produce tanto de modo individual como en el funcionamiento del trabajo en equipo. Los aspectos emocionales forman parte indisoluble del aprendizaje en nuestro contexto. Para los estudiantes el más importante de ellos es el compromiso, habitualmente muy positivo, aunque a veces se quejan de poca implicación de algunos estudiantes en el trabajo en equipo. La mayoría de los estudiantes utiliza orientación tanto procedimental como finalista en el enfoque de su estudio y trabajo, controla su trabajo tanto con enfoque social como personal, y finalmente en el trabajo en equipo muestra aspectos tanto de planificación como de desempeño. 7. Bibliografía BOUD, D., KEOGH, R., & WALKER, D. (1985). Promoting reflection in learning: A model. 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