Departamento de Ingeniería Química y Ambiental

1. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores Aprendizaje basado en problemas y proyectos Dra. Beatriz Miguel Hernández Dr. Juan Ignacio Moreno Sánchez Dr. Gerardo León Albert Departamento de Ingeniería Química y Ambiental

2. Aprendizaje Basado en Problemas El aprendizaje basado en problemas, ABP (Problem Based Learning, PBL) se introduce en las Facultades de Medicina de las Universidades de Case Western Reserve, en los Estados Unidos, y de McMaster, de Canada, a finales de los años 60, como un nuevo paradigma instructivo que busca cambiar el modelo formativo centrado en el profesor a un modelo formativo centrado en el alumno. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

3. Aprendizaje Basado en Problemas El modelo se introduce para ayudar a los estudiantes de medicina a mejorar sus habilidades de diagnóstico mediante el trabajo con problemas no estructurados. Utilizando bases de datos de diagnóstico, los síntomas particulares de un determinado paciente y guiados por el profesor, los alumnos construyen un diagnóstico mediante hipótesis, recopilación de información y evaluación de sus hipótesis. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

4. Aprendizaje Basado en Problemas Pronto nuevas Facultades de Medicina siguen el ejemplo e introducen este modelo en sus curricula, entre ellas las de las universidades de Maastrict, en Holanda, y Newcastle, en Australia. Los buenos resultados obtenidos por el ABP en la formación de los médicos hace que pronto se extienda a otras áreas de la Educación Superior como arquitectura, derecho o economía. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

5. Aprendizaje Basado en Proyectos Paralelamente, emerge en las Escuelas de Ingeniería de las Universidades de Roskilde y Aalborg, en Dinamarca, un nuevo enfoque pedagógico basado en proyectos, Aprendizaje Basado en Proyectos, ABP (Project Based Learning, PBL). Se trata de un modelo formativo cuyos fundamentos son los mismos que los del aprendizaje basado en problemas pero que tiene como finalidad el logro o fabricación de un producto final. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

6. Los aprendizajes basados en problemas y en proyectos comparten numerosas características. Ambos son estrategias instructivas que buscan que los alumnos participen en la resolución de problemas auténticos para mejorar su aprendizaje. Se proporciona a los estudiantes proyectos o problemas abiertos, intentando simular situaciones profesionales o de la vida real. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

7. Ambos enfoques se consideran como centrados en el alumno y requieren un nuevo papel del profesor como facilitador del aprendizaje. Además los alumnos trabajan en grupos y son animados a consultar diversas fuentes de información. La similitud conceptual de ambos modelos y el uso de la misma abreviatura para representarlos, ABP o PBL, ha creado abastante confusión respecto de estos dos términos. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

8. Aún con el riego de ser demasiado simplistas, las diferencias entre ambos enfoques puede sintetizarse de la forma: • Aprendizaje basado en problemas •  énfasis en el proceso •  problema no excesivamente complejo •  se busca la adquisición de conocimientos • Aprendizaje basado en proyectos •  énfasis en el producto •  problema complejo • se utilizan los conocimientos III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

9. Teniendo en mente estas diferencias, en adelante trataremos hablaremos solo de ABP. Actualmente el modelo de ABP se ha extendido, fundamentalmente en Estados Unidos, a todos los niveles educativos y prácticamente a todas las áreas, incluyendo matemáticas, ciencias de la naturaleza, ciencias sociales, idiomas, etc. De hecho existe un Centro para el Aprendizaje Basado en Problemas en la Academia de Ciencias y Matemáticas en Aurora, Illinois. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

10. Definiciones Barrows y Tamblyn (1980) dan una sencilla definición operativa de ABP: aquel aprendizaje que resulta de un proceso de trabajo dirigido hacia la comprensión o resolución de un problema, siendo el problema el punto de partida del proceso de aprendizaje. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

11. Definiciones Savin-Baden y Wilkie (2003) consideran ABP como una estrategia que utiliza el planteamiento de un problema como estímulo para que los estudiantes desarrollen y adquieran conocimiento. Hmelo-Silver (2004) describe ABP como un método instructivo en el que los estudiantes aprenden mediante resolución de problemas facilitados que se centran en un problema complejo que no tiene una única respuesta correcta. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

12. Definiciones Savery (2006). ABP es un enfoque instructivo (y curricular) centrado en el alumno que permite al alumno a realizar investigación, integrar teoría y práctica y aplicar conocimientos y habilidades para alcanzar una solución viable a un problema determinado. Chen (2008) ABP es un diseño curricular y en método pedagógico centrado en el alumno, que utiliza situaciones y problemas de la vida real para estimular el aprendizaje del estudiante. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

13. Definiciones M.C.E. Gwee (Kaohsiung J. M. Sci. (2009): PBL es esencialmente es un sistema de aprendizaje estratégico que combina distintos principios educativos complementarios para la mejora del proceso instructivo. Esta especialmente dirigido a potenciar y optimizar un proceso de aprendizaje centrado en el alumno, en contextos colaborativos, integrado, auto dirigido y reflexivo. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

14. Antecedentes Las raíces de estos modelos didácticos se relacionan con las ideas de Dewey, que destaca la necesidad de comprobar el pensamiento por medio de la acción, si se quiere que éste se convierta en conocimiento. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

15. Antecedentes El aprendizaje se produce cuando nos enfrentamos a situaciones problemáticas que surgen en las actividades que habitualmente desarrollamos. El pensamiento constituye el instrumento destinado a resolver los problemas y el conocimiento es la acumulación del saber que genera la resolución de estos problemas. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

16. Antecedentes El aprendizaje se produce cuando nos enfrentamos a situaciones problemáticas que surgen en las actividades que habitualmente desarrollamos. El pensamiento constituye el instrumento destinado a resolver los problemas y el conocimiento es la acumulación del saber que genera la resolución de estos problemas. Dewey se sitúa entre las dos corrientes educativas de la época, los tradicionalistas y los reformadores románticos, y se enfrenta a ellos. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

17. Antecedentes Crítica a los tradicionalistas que no relacionen las asignaturas del programa de estudios con los intereses y actividades del niño a y los románticos que consideren las facultades e intereses del alumno como algo importante de por sí, ya que los intereses no son logros, sino aptitudes respecto a posibles experiencias, y su valor reside en la fuerza que proporcionan, no en el logro que representan. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

18. Antecedentes Por tanto, dado que los alumnos (él se refería fundamentalmente a niños) poseen un instinto natural de investigar y de crear, la educación consiste en tomar a su cargo esa actividad y orientarla hacia la adquisición de los conocimientos de los programas. Dewey propone que eso se realice enfrentando al alumno a situaciones problemáticas, relacionadas con sus intereses, en las que se necesite para su resolución conocimientos teóricos y prácticos de las esferas científica, histórica y artística. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

19. Antecedentes Igualmente, y de manera más reciente, el PBL toma sus fundamentos de las teorías de aprendizaje de corte cognitivo-constructivista, entre ellas las de Píaget, Ausubel y Vigotsky. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

20. Antecedentes Igualmente, y de manera más reciente, el PBL toma sus fundamentos de las teorías de aprendizaje de corte cognitivo-constructivista. 1. El aprendizaje es más importante que la instrucción. 2. La enseñanza no es la transmisión del conocimiento sino el apoyo al estudiante para que éste construya activamente dicho conocimiento mediante la asignación de trabajos que aumenten este aprendizaje. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

21. Antecedentes 3. Las concepciones, ideas y conocimientos previos de los estudiantes son importante ya que construyen el nuevo conocimiento sobre la base del ya existente 4. El aprendizaje colaborativo incluye la necesidad del énfasis en la negociación y compartición de significados mediante la discusión y diferentes formas de colaboración. 5. El punto inicial del proceso de aprendizaje lo constituyen problemas auténticos, de la vida real. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

22. Antecedentes 6. El aprendizaje esta contextualizado ya que el conocimiento es el resultado de la cultura, el contexto y la actividad específica en la que el conocimiento se adquiere. 7. La evaluación no es una actividad separada que se tenga que llevar a cabo al final del proceso de aprendizaje, sino que debe estar integrada en el propio proceso de aprendizaje. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

23. La teoría del desarrollo cognitivo de Piaget (1950), enfatiza la importancia de los niveles o estadios de desarrollo para el aprendizaje y comprensión de los fenómenos. La teoría del aprendizaje significativo de Ausubel (1960), se centra en la importancia de las ideas que el estudiante posee antes de la enseñanza y las toma en cuenta para diseñar las estrategias instructivas. La teoría del aprendizaje social de Vygotsky (1930), focaliza su atención en los aspectos relacionados con la interacción social en el proceso de aprendizaje. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

24. En su teoría del desarrollo cognitivo, Piaget identifica diversos estadios que caracterizan la forma de pensar y de enfrentarse a los problemas que tienen los individuos de distintas edades. Para Piaget el desarrollo de la inteligencia es una prolongación del desarrollo biológico. El motor de ese desarrollo es la búsqueda de un equilibrio mental con el mundo que le rodea para ser capaz de comprender lo que ocurre a su alrededor, es decir, actuar sobre su entorno, transformarlo, comprender el proceso de transformación y, por tanto, comprender como está construido. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

25. La mente humana, de acuerdo con Piaget, opera en términos de dos funciones invariantes: organización y adaptación. • Los procesos psicológicos están organizados en sistemas coherentes, preparados para adaptarse a los estímulos cambiantes del entorno. • La función de adaptación opera a través de dos procesos complementarios: la asimilación y la acomodación. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

26. La asimilación se refiere al modo en que un organismo se enfrenta a un estímulo del entorno en términos de organización actual. La acomodación implica una modificación de la organización actual en respuesta a las demandas del medio. Mediante la asimilación y la acomodación vamos reestructurando cognitivamente nuestro aprendizaje a lo largo del desarrollo (reestructuración cognitiva). III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

27. Para Piaget, asimilación y acomodación interactúan mutuamente en un proceso de equilibración. El equilibrio puede considerarse cómo un proceso regulador que gobierna la relación entre la asimilación y la acomodación. Cuando el equilibrio cognitivo establecido se rompe, fundamentalmente como consecuencia de algún nuevo estímulo externo, se produce en el individuo un conflicto cognitivo que le dirige hacia la búsqueda de un nuevo equilibrio mediante el estudio o la investigación, lo que genera el conocimiento suficiente para alcanzar el deseado equilibrio. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

28. El mecanismo de comprensión del entorno, o de adquisición de conocimientos, no se produce por acumulación de información con la que se razona posteriormente, sino que la posibilidad de comprender la información exterior depende de que se disponga de las estructuras intelectuales adecuadas para asimilarlas. Estas estructuras sufren un proceso continuo de evolución, ampliando su potencia y campo de actuación, en el que se distinguen una serie de peldaños o etapas. La transición de una etapa a la superior es gradual y a veces confusa. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

29. Piaget distingue cuatro periodos generales en el desarrollo de las estructuras cognitivas de los individuos. Las primeras dos etapas, el periodo sensoriomotor y preverbal y el periodo preoperacional, son de escaso interés para el tema que nos ocupa, por lo que prestaremos una mayor atención a las dos últimas etapas, conocidas como periodo de las operaciones concretas y periodo de las operaciones formales. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

30. Las operaciones concretas son acciones mentales realizadas sobre objetos concretos que el sujeto tiene ante sí u objetos con los que está suficientemente familiarizado. Con estos objetos, el individuo puede realizar operaciones de lógica de clases y operaciones de lógica de relaciones. El individuo tiene representaciones cognitivas de la realidad, pero solo puede manipular relaciones entre los objetos de esa realidad cuando se hallan presentes. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

31. Las operaciones formales o abstractas constituyen la fase más avanzada del desarrollo del razonamiento lógico-matemático según la escuela piagetiana. El individuo que ha alcanzado el periodo de las operaciones formales puede comparar y contrastar alternativas que sólo existen en su mente. Mientras el pensamiento concreto es una respuesta a situaciones reales, el pensamiento formal supone hipótesis y predicciones. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

32. Es decir, el gran salto intelectual consiste en considerar lo real como una parte de lo posible y, al no ser necesario tener físicamente delante los objetos sobre los que se actúa, el dominio sobre el que poder reflexionar se abre enormemente. El razonamiento hipotético-deductivo, permite, finalmente, poner a prueba un gran número de hipótesis y proposiciones sin necesidad de comparación empírica. Todo ello posibilita la construcción de teorías, operación imprescindible para la comprensión de los contenidos científicos y técnicos. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

33. Esto no tendría más importancia para nosotros si, como Piaget pensaba, un individuo comenzara a operar en la etapa de las operaciones formales a los 12 años y completase su desarrollo intelectual aproximadamente a los 15. Sin embargo, estudios posteriores han puesto de manifiesto que esto no es así y que un porcentaje importante de alumnos de edades superiores a éstas no han consolidado la etapa de razonamiento formal. Ello trae consigo que estos alumnos tengan grandes dificultades a la hora de comprender los contenidos científicos y técnicos que tratamos de enseñarles y obtengan resultados muy pobres en sus estudios. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

34. Ello trae consigo que muchos de nuestros alumnos tengan grandes dificultades a la hora de comprender los contenidos que tratamos de enseñarles y obtengan resultados muy pobres en sus estudios. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

35. En su teoría del aprendizaje significativo, Ausubel considera que la adquisición de nueva información depende de las ideas pertinentes que ya existen en la estructura cognitiva del individuo. La idea central de esta teoría puede resumirse en el epígrafe que el autor incluye en su libro: "el factor más importante que influye en el aprendizaje es lo que el alumno ya sabe; averígüese esto y enséñese en consecuencia". Ausubel distingue dos formas en las que puede tener lugar un aprendizaje, de manera memorística y de manera significativa. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

36. En el aprendizaje memorístico, los conocimientos se adquieren a través de unos procedimientos repetitivos que conducen a asociaciones arbitrarias de los conceptos sin una relación sustancial y sin significado lógico. No existe intención, por parte del que aprende, de asociar el nuevo conocimiento (los nuevos conceptos) con la organización de conceptos que ya posee en su estructura cognitiva. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

37. En el aprendizaje significativo, por el contrario, se intenta establecer relaciones entre los nuevos conceptos o nueva información y los conceptos y conocimientos relevantes que ya posee el alumno. • La nueva información se relaciona de modo no arbitrario con las ideas y conocimientos ya existentes en la estructura cognitiva del individuo, produciéndose la comprensión y la asimilación. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

38. Este segundo tipo de aprendizaje es el que genera una verdadera comprensión y utilidad de los conceptos aprendidos y es el que, de acuerdo con este autor, debe buscarse en el proceso instructivo. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

39. Para que el aprendizaje sea significativo son necesarias al menos dos condiciones. El material de aprendizaje debe poseer un significado en sí mismo, es decir, sus diversas partes deben estar relacionadas con cierta lógica. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

40. El material debe resultar potencialmente significativo para el alumno, es decir, que éste posea en su estructura de conocimiento ideas o conceptos con las que pueda relacionarse el material. Ausubel llama conceptos inclusores a aquellos conceptos que ya existen en la estructura cognitiva de los sujetos y que les permiten aprender nueva información. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

41. Para lograr el aprendizaje de un nuevo concepto, según Ausubel, es necesario tender un puente cognitivo entre ese nuevo concepto y algún concepto inclusor ya presente en la mente del alumno. Este puente cognitivo recibe el nombre de organizador previo y suele consistir en una o varías ideas generales que se presentan antes que los materiales de aprendizaje propiamente dichos, con el fin de facilitar su asimilación. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

42. Tomando en consideración las ideas de Ausubel se ha descrito un modelo generativo de aprendizaje de las disciplinas científicas y técnicas. • El aspecto fundamental de este modelo es que la mente no es una consumidora pasiva de información, sino que, por el contrario, construye activamente sus propias interpretaciones a partir de la información que recibe, extrayendo inferencias de las mismas. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

43. Es decir, el aprendizaje es un proceso de construcción activa del conocimiento que está fuertemente influido por las ideas previas de los estudiantes. De acuerdo con ello, el aprendizaje debe ser considerado como un proceso de reestructuración del conocimiento relevante que ya existe en la estructura cognitiva del que aprende (cambio conceptual), más que como un simple proceso de adición de información. Se han identificado cuatro condiciones para que tenga lugar el cambio conceptual: III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

44. Se han identificado cuatro condiciones para que tenga lugar el cambio conceptual:  se ha de producir insatisfacción con los conceptos existentes ha de existir una nueva concepción mínimamente inteligible dicha concepción debe llegar a ser admisible, aunque inicialmente contradiga las ideas previas del alumno ha de ser potencialmente fructífera, dando explicación a las anomalías encontradas y abriendo nuevas áreas de investigación. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

45. Vygotsky propone una nueva forma de concebir los procesos psicológicos, postulándolos como el resultado de la interacción del individuo con su medio social y cultural en un momento histórico determinado. Destaca la importancia del lenguaje, para él la actividad cognitiva fundamental, como base de esa interacción social. El lenguaje cumple una doble función, comunicativa y reguladora del resto de procesos cognitivos superiores. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

46. El desarrollo cognitivo del ser humano supone una regulación externa, social, intersubjetiva, que se convierte en una regulación interna, individual, personal, todo ello a través de la actividad del individuo, entendida como acción con finalidad. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

47. Vygotsky introdujo un concepto de gran trascendencia para explicar las diferencias entre el nivel de desarrollo real y el nivel de desarrollo potencial del individuo, el concepto de zona de desarrollo próximo, que ha resultado muy útil para explicar las diferencias en el aprendizaje y en el desarrollo intelectual entre individuos que, siendo de la misma edad cronológica, muestran conocimientos y habilidades superiores a las de otros compañeros. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

48. Para Vygotsky, desarrollo y aprendizaje están estrechamente relacionados desde los primeros días del individuo. Para describir estas relaciones plantea que es necesario delimitar dos niveles de desarrollo, el real, que se establece como resultado de ciclos evolutivos, y el potencial. III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

49. La diferencia entre estos dos niveles es lo que concibe como zona de desarrollo próximo: "distancia entre el nivel real de desarrollo, determinado por la capacidad de resolver independientemente un problema, y el nivel de desarrollo potencial, determinado a través de la resolución de un problema bajo la guía de un adulto o en colaboración con otro compañero más capaz." III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos

50. Según el mismo Vygotsky, esta zona comprende funciones que aún no han madurado, pero que se hallan en proceso de maduración. En este sentido, el nivel de desarrollo real caracteriza el desarrollo mental retrospectivamente, mientras que la zona de desarrollo próximo caracteriza el desarrollo mental prospectivamente. Por tanto para Vygotsky, el proceso evolutivo va a remolque del proceso de aprendizaje III Jornadas de Orientación para Orientadores y Profesores. Aprendizaje basado en Problemas y Proyectos