De lo conocido a la construcción de conocimiento: aplicación del aprendizaje experiencial en Acondicionamiento e Instalaciones I

87 De lo conocido a la construcción de conocimiento: aplicación del aprendizaje experiencial en Acondicionamiento e Instalaciones I Julia Díaz-Borrego Algaba Esta obra se distribuye con la licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0.) De lo conocido a la construcción de conocimiento: aplicación del aprendizaje experiencial en Acondicionamiento e Instalaciones I From the known to knowledge construction: applying experiential learning in conditioning and facilities I Julia Díaz-Borrego Algaba ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1399-449X Universidad de Sevilla Departamento de Construcciones Arquitectónicas I jdiazborr[email protected] DOI: http://dx.doi.org/10.12795/9788447227631.006 Pp.: 87-101 88 89 De lo conocido a la construcción de conocimiento: aplicación del aprendizaje experiencial en Acondicionamiento e Instalaciones I Julia Díaz-Borrego Algaba Esta obra se distribuye con la licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0.) Resumen En el contexto de la enseñanza de Acondicionamiento e Instalaciones I en la Escuela de Arquitectura, se reconoce la necesidad de superar las limitaciones del enfoque tradicional de enseñanza-aprendizaje. Para abordar este desafío, se lleva a cabo una experimentación mediante la aplicación de un CIMA. Se propone así una transformación metodológica fundamentada en el aprendizaje experiencial y el Modelo 4MAT. Este enfoque se centra en el principio de lo conocido a la construcción de conocimiento, donde los estudiantes se involucran activamente en su proceso de aprendizaje, partiendo de sus experiencias previas y avanzando hacia la adquisición de nuevos conocimientos y habilidades. El aprendizaje experiencial, inspirado en la teoría de Kolb, destaca la importancia de la experiencia práctica para una comprensión profunda y significativa, mientras que el Modelo 4MAT ofrece un marco estructurado para diseñar actividades que aborden las diferentes necesidades de los estudiantes. La integración de estos enfoques busca potenciar el aprendizaje efectivo, proporcionando a los estudiantes la oportunidad de construir su propio conocimiento a través de experiencias prácticas y promoviendo así un aprendizaje más profundo y duradero. Palabras clave: Acondicionamiento e Instalaciones 1, grado en fundamentos e arquitectura, docencia universitaria, desarrollo profesional docente, aprendizaje experiencial. Abstract In the context of teaching Conditioning and Facilities I at the School of Architecture, there is a recognized necessity to surpass the constraints of conventional teaching methods. To address this challenge, an experimentation is carried out through the application of a CIMA, proposing a methodological transformation based on experiential learning and the 4MAT Model. This approach focuses on the principle of from the known to knowledge construction, where students actively engage in their learning process, drawing upon past experiences and advancing towards the acquisition of fresh insights and skills. Experiential learning, inspired by Kolb’s theory, underscores the pivotal role of hands-on experience in fostering profound and meaningful comprehension, while the 4MAT Model furnishes a structured framework for crafting activities tailored to meet diverse student needs. The integration of these approaches aims to enrich the learning process, providing students with the opportunity to construct their own knowledge through practical experiences and thus promoting deeper and more enduring learning. Keywords: Conditioning and facilities 1, fundamentals of architecture degree, university teaching, teacher professional development, experiential learning. 89 De lo conocido a la construcción de conocimiento: aplicación del aprendizaje experiencial en Acondicionamiento e Instalaciones I Julia Díaz-Borrego Algaba Esta obra se distribuye con la licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0.) Introducción El Ciclo de Mejora en el Aula (CIMA) (Delord, Harmed y otros, 2020) que se desarrolla en el presente capítulo, cuyo diseño es resultado de aplicar los fundamentos de Porlán (2017), se aplica en la asignatura de Acondicionamiento e Instalaciones I, impartida en el segundo cuatrimestre del segundo curso del Grado en Fundamentos de Arquitectura. Se trata de la primera asignatura de Instalaciones del grado. Ésta se centra en las instalaciones de Protección contra Incendios, Hidrosanitarias, Gas, Ventilación y Telecomunicaciones de los edificios. A lo largo de la asignatura, los alumnos pondrán en práctica todo lo aprendido mediante su aplicación en un ejercicio práctico o Proyecto, que consta de edificio de vivienda y uso terciario. Dicho proyecto es desarrollado de manera grupal, como si de un estudio de arquitectura se tratase. Por su parte, la docencia se organiza en sesiones de cuatro horas, un día por semana. La estructura de dichas sesiones queda dividida, por norma general, en dos primeras horas de «Teoría» y dos horas posteriores de «Práctica o Taller», en la que los alumnos comparten con el docente sus avances y dudas de la práctica grupal. El CIMA a desarrollar se llevará a cabo en el Bloque de Instalaciones hidrosanitarias (Agua Fría Sanitaria, Agua Caliente Sanitaria y Saneamiento). Concretamente, en el segundo tema de este bloque, Agua Caliente Sanitaria (ACS), y abarcará un total de 8 horas lectivas en el aula. Diseño previo del CIMA Para llevar a cabo el diseño del presente CIMA, previamente fueron analizadas una serie de cuestiones esenciales con relación al perfil del alumnado, organización de la asignatura, recursos de la misma y a las carencias del Modelo Metodológico Real. En primer lugar, es crucial tener en cuenta que los alumnos se enfrentan por primera vez a contenidos sobre Instalaciones, lo que plantea desafíos adicionales. Además, dado que están en su segundo año, muchos aún encuentran dificultades para comprender la planimetría arquitectónica de los edificios. Esta asignatura, además, registra un alto índice de repetidores, lo que sugiere posibles problemas estructurales en su enseñanza. En este sentido, se ha observado que los alumnos tienden a confiarse en las prácticas grupales, distribuyendo tareas entre los miembros del grupo, lo que resulta en un porcentaje considerable de suspensos en el examen final. Asimismo, una de las principales limitaciones identificadas es la falta de experiencia en el análisis de planimetría técnica y en el dibujo y desarrollo de planos de instalaciones a mano. 90 91 De lo conocido a la construcción de conocimiento: aplicación del aprendizaje experiencial en Acondicionamiento e Instalaciones I Julia Díaz-Borrego Algaba Esta obra se distribuye con la licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0.) En cuanto a consideraciones específicas, la clase consta de 37 alumnos, de los cuales el 19 % son repetidores. El tamaño de los grupos de trabajo, compuestos por cinco miembros, plantea desafíos adicionales en la distribución y desarrollo de tareas. A pesar de esto, el alumnado, en general, muestra interés y atención hacia el aprendizaje. Leyendas I: Introducción S: Síntesis T: Teoría Pr*: Problema / Proyecto / Caso ya resuelto como caso de ejemplo o guía P: Práctica Figura 1. Modelo Metodológico Real El Modelo Metodológico Real (figura 1) se caracteriza por dedicar la mayoría de las sesiones a un enfoque puramente teórico, con la enseñanza magistral como metodología principal. En este sentido, se ha observado que este enfoque no fomenta el desarrollo de competencias profesionales pertinentes ni el pensamiento crítico en el aula. Los estudiantes suelen ser pasivos en el proceso de aprendizaje, limitándose a escuchar, tomar notas y presentar las prácticas grupales para su corrección. Como resultado, el aprendizaje se produce más a través de la práctica fuera del aula que en las sesiones en clase. 91 De lo conocido a la construcción de conocimiento: aplicación del aprendizaje experiencial en Acondicionamiento e Instalaciones I Julia Díaz-Borrego Algaba Esta obra se distribuye con la licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0.) Mapas de contenidos y problemas claves El mapa de contenidos (figura 2) se estructura en torno a dos problemas o retos complementarios a trabajar, cómo diseñar y cómo dimensionar una instalación de ACS de un edificio. Estos dos problemas dan origen así a los contenidos estructurales de cada una de las sesiones. De este modo, del desarrollo de los mismos, van surgiendo y trabajándose el resto de los contenidos de la sesión. En el mapa queda de manifiesto la relación estrecha entre contenidos conceptuales, procedimentales intelectuales y actitudinales, así como los vínculos y puntos de unión entre los contenidos estructurantes y problemas principales. Finalmente, quiero destacar la importancia que toma el desarrollo de la aplicación práctica en este mapa de contenidos y problemas; pieza angular que permite el desarrollo aptitudinal y actitudinal del estudiantado, además de servir de síntesis de los contenidos y problemas claves a trabajar a lo largo del CIMA. Figura 2. Mapa de contenidos y problemas 92 93 De lo conocido a la construcción de conocimiento: aplicación del aprendizaje experiencial en Acondicionamiento e Instalaciones I Julia Díaz-Borrego Algaba Esta obra se distribuye con la licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0.) Modelo metodológico y secuencias de actividades Teniendo en cuenta las carencias y problemas que el alumnado refleja en cuanto al proceso de enseñanza-aprendizaje, para elaborar el Modelo Metodológico Posible (MMP) se puso especialmente el foco en las siguientes necesidades, que considero, primordiales: — Partir de los conocimientos previos del alumnado: que tanto el docente como el alumnado tengan conciencia de ellos. — Hacerles partícipes y agentes activos a lo largo de todo el proceso, no únicamente la «Práctica del Curso»; que aprendan haciendo. — Ajustar la docencia a las necesidades específicas del grupo. — Fomentar el debate y el pensamiento crítico en el aula; plantear preguntas, no respuestas a preguntas que nadie se ha hecho. Por ello, con el MMP, se busca proporcionar a los estudiantes una experiencia de aprendizaje completa y significativa; fomentar la participación activa, reflexión crítica y aplicación práctica del conocimiento (López, Aguilar y otros, 2023; Díaz-Borrego, López y otros, 2022), para lograr un aprendizaje más profundo y duradero. Así, para la construcción del MMP (figura 3), nos basamos en el Sistema 4MAT (McCarthy y McCarthy, 2006), el cual está fundamentado en las teorías del aprendizaje experiencial de Kolb (Kolb y Fry, 1975). Este enfoque se seleccionó por su capacidad para integrar diferentes estilos de aprendizaje y fomentar la participación activa de los estudiantes en su propio proceso de aprendizaje. El modelo de aprendizaje experiencial de Kolb, propuesto por David Kolb, postula que el aprendizaje es un proceso cíclico que involucra cuatro etapas: experiencia concreta, observación reflexiva, conceptualización abstracta y experimentación activa. Según este enfoque, el aprendizaje efectivo ocurre cuando los estudiantes participan activamente en cada una de estas etapas, integrando la experiencia previa con nuevos conocimientos y aplicándolos en situaciones prácticas. Así, el Sistema 4MAT, desarrollado por Bernice McCarthy, partiendo del modelo de aprendizaje experiencial de Kolb, se estructura en torno a cuatro etapas principales: ¿Por qué? (Actividad 1: Ai): En esta etapa, se busca despertar el interés y la motivación del estudiante, introduciendo un caso que se asemeje a un problema profesional. ¿Qué? (Actividad 2 Y 3: IA ↔ AC –Planteamiento de la hipótesis y construcción del conocimiento a partir de las ideas previas–): Aquí se presenta la información de manera conceptual y teórica, proporcionando los fundamentos y conceptos clave relacionados con el tema de estudio. 93 De lo conocido a la construcción de conocimiento: aplicación del aprendizaje experiencial en Acondicionamiento e Instalaciones I Julia Díaz-Borrego Algaba Esta obra se distribuye con la licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0.) Figura 3. Modelo Metodológico Posible Leyendas Ai: Actividad inicial IA: Idea de los Alumnos AC: Actividad de Contraste Pr: Problema / Proyecto / Caso de Estudio PC: Puesta en Común 94 95 De lo conocido a la construcción de conocimiento: aplicación del aprendizaje experiencial en Acondicionamiento e Instalaciones I Julia Díaz-Borrego Algaba Esta obra se distribuye con la licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0.) ¿Cómo? (Actividad 4: Pr): En esta fase, se brindan oportunidades para la experimentación y la aplicación práctica del conocimiento adquirido. Los estudiantes participan en actividades que les permiten explorar y poner en práctica lo aprendido. ¿Qué tal? (Actividad 5: PC): Finalmente, se fomenta la reflexión y la evaluación del proceso de aprendizaje. Los estudiantes tienen la oportunidad de analizar su desempeño, identificar fortalezas y áreas de mejora, y establecer conexiones con futuras aplicaciones del conocimiento. Asimismo, estas cuatro etapas del Sistema 4MAT se relacionan también, directamente, con el propio desarrollo y diseño del CIMA: ¿Por qué? – DISEÑO ¿Qué? – APLICACIÓN ¿Cómo? – SECUENCIA DE ACTIVIDADES ¿Qué tal? – EVALUACIÓN Por su parte, para poder desarrollar satisfactoriamente dicho MMP, se diseña la siguiente secuencia de actividades: Tabla 1. Secuencia de actividades de la Sesión 1 Act. 1 Ai Actividad inicial: Cuestionario inicial 20 min Se plantea una Actividad inicial con la finalidad de que el alumnado se vaya familiarizando con los principales elementos de la instalación. La actividad consiste en un cuestionario (a modo de problemática profesional a resolver) en el que se va guiando al estudiante, a través de preguntas concatenadas, a la resolución del problema propuesto. Esta actividad permite al docente conocer las ideas previas del alumnado y detectar dificultades generales. Por su parte, se incita al alumno a reflexionar, al aprendizaje activo; a aprender haciendo. Recursos: Ficha Cuestionario. Planteamiento del Problema 1: ¿Cómo diseñar una instalación de ACS en función de las necesidades concretas del edificio? Act. 2 IA Idea de los Alumnos: Reflexión sobre el cuestionario inicial 20 min La sesión comienza planteando el problema inicial. Dicha pregunta enlaza con el cuestionario inicial por lo que, para responderla, reflexionaremos acerca del cuestionario que acaban de realizar. Para responder a dicha pregunta, se da a los alumnos 5 min para que discutan cuáles pueden ser las necesidades a cubrir, los elementos principales de la red y qué características del edificio pueden definir y modificar el diseño de la instalación. Posteriormente, se realiza en pizarra una lluvia de ideas guiada por el profesor. El objetivo final es llegar a concluir en un esquema de principio básico con los elementos principales de la red. Recursos: Pizarra. 95 De lo conocido a la construcción de conocimiento: aplicación del aprendizaje experiencial en Acondicionamiento e Instalaciones I Julia Díaz-Borrego Algaba Esta obra se distribuye con la licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0.) Act. 3 AC ↔ IA Ampliación de Conocimientos de los alumnos: Diseño de la red y elementos que la componen 80 min Profundizamos en el planteamiento del Problema 1, ampliando contenido a partir de sus Ideas Previas. Comenzamos un recorrido por los diferentes elementos que componen la red, así como los diferentes trazados de la misma, resultado de cuestiones concretas. La docente pregunta a los alumnos, siguiendo la estructura y orden del cuestionario inicial. Los alumnos responden desde sus ideas previas y el profesor va guiando y ampliando contenido. AC: ¿Cuáles son los diferentes sistemas de producción de ACS? ¿Cuáles de ellos se emplean / se pueden emplear hoy en día? ¿Qué otros elementos aparecen y son necesarios en la red de ACS? ¿Cómo conformar dichos elementos los diferentes circuitos hidráulicos? IA: Respuesta de los alumnos AC: La docente complementa el conocimiento previo de los alumnos ampliando contenido. Enseña imágenes y se completa con información más específica y de carácter técnico. Recursos: pizarra, presentación Power Point generada y personalizada por la docente para la docencia y grupo de alumnos concretos. DESCANSO (30 min) Act. 4 Pr Aplicación en el Proyecto del Curso: Diseño de la red de ACS 60 min Los alumnos se organizan en la clase por grupos de trabajo (conformados por 5 alumnos) para poder trabajar en la práctica del curso. Deben, en primer lugar, analizar la planimetría y plantear diferentes soluciones de diseño para la instalación de ACS. Para ello, deberán tener en cuenta la normativa de aplicación. Una vez elegidos los elementos principales que conformarán la red, deberán conformar el esquema de principio concreto para su proyecto, situar los elementos en los planos (representarlos teniendo en cuenta la escala) y dejar claras sus especificaciones en leyenda. IA: Los alumnos aplican, de forma autónoma, lo aprendido y diseñan la instalación de ACS en su proyecto del Curso. AC: Mientras los grupos de trabajo avanzan de forma autónoma, la docente actúa como AC, resolviendo posibles dudas y guiando al alumnado en los momentos necesarios. Recursos: ordenadores con los programas informáticos necesarios, guía de la actividad y material (papel, lápiz, bolígrafo, lápices de colores, goma, etc.). Act. 5 PC Puesta en Común 60 min Los alumnos presentan, por grupos, sus casos de estudio: explican el edificio, la solución de diseño de la red. Posteriormente, se genera un debate en el que el resto de los compañeros plantean aportaciones y diferentes puntos de vista. Esta última actividad facilita que todos los alumnos conozcan diversas soluciones posibles para los diferentes casos de estudio, conociendo así otros casos a parte del suyo concreto, y sirviendo de síntesis de lo aprendido en la sesión. Recursos: proyector, ordenador, pizarra. 103