Fundación Gabriel Piedrahita U.
Algoritmos y Programación
en la Educación Escolar
Juan Carlos López G.
Editor EDUTEKA
Coordinador de Materiales Educativos
Fundación Gabriel Piedrahita Uribe
II Congreso Distrital de Informática Educativa
Bogotá, Octubre 11 de 2007
ALGORITMOS Y PROGRAMACIÓN
EN LA EDUCACIÓN ESCOLAR
• FUNDACIÓN GABRIEL PIEDRAHITA
URIBE
• Antecedentes del proyecto
• Propuesta planteada
• Experiencia INSA
• Adelantos de la Segunda Edición
Fundación Gabriel Piedrahita Uribe
ORIGEN
 Gabriel Piedrahita Uribe (1973-95)
 Establecida 1998
 Cali, Colombia.
Fundación Gabriel Piedrahita Uribe
MISIÓN
Contribuir al mejoramiento de la
Educación Básica y Media en
Iberoamérica mediante el uso
efectivo de las Tecnologías de la
Información y la Comunicación
(TIC).
Fundación Gabriel Piedrahita Uribe
EDUTEKA
 http://www.eduteka.org
 Portal en la Web de la FGPU
 Ofrece materiales gratuitos a
docentes, directivos escolares
y formadores de maestros
interesados, tanto en lograr la
competencia informática (TIC)
de sus estudiantes, como en
enriquecer con estas los
ambientes de aprendizaje de
sus instituciones.
1
Tecnologías de la Información y la Comunicación
Fundación Gabriel Piedrahita Uribe
PROGRAMA PILOTO
Instituto Nuestra Señora de la
Asunción (INSA)
 Desde 1997.
 Barrio Andrés Sanín, Cali.
 Recursos tecnológicos.
 Nuestro trabajo.
www.insa-col.org
ALGORITMOS Y PROGRAMACIÓN
EN LA EDUCACIÓN ESCOLAR
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•
Fundación Gabriel Piedrahita Uribe
ANTECEDENTES DEL PROYECTO
Propuesta planteada
Experiencia INSA
Adelantos de la Segunda Edición
Antecedentes
• Tendencia a promover la programación de
computadores en la educación media.
• Los planes educativos se enfocan en la
formación de programadores (competencias
laborales específicas).
• Se utilizan metodologías heredadas de la
educación superior.
• Se dedica mucho tiempo a enseñar la
sintaxis de lenguajes de programación
profesionales.
Antecedentes
• Hay consenso en la necesidad de superar el
tipo de enseñanza basada en la transmisión
de contenidos para apuntarle en su lugar al
desarrollo de competencias (MEN – Intl).
• Se requiere implementar estrategias que
contribuyan efectivamente en el desarrollo
de las competencias planteadas como
fundamentales para la educación en el Siglo
XXI.
Antecedentes
• La educación actual debe hacer énfasis en
competencias tales como:
– Creatividad e innovación
– Pensamiento crítico
– Solución de problemas
– Comunicación y colaboración
• Estas competencias separan a los
estudiantes preparados para los ambientes
de vida y de trabajo del Siglo XXI, cada vez
más complejos, de aquellos que no lo están.
Fuente: http://www.21stcenturyskills.org/
Antecedentes
• Desde el año 2000 se utiliza MicroMundos
en INSA.
• A partir del año lectivo 2005-2006, se
empezaron a utilizar las funcionalidades de
programación que ofrece MicroMundos
(procedimientos).
• Se identificó la carencia de libros o manuales
de programación desarrollados para Básica
y Media enfocados a desarrollar
pensamiento algorítmico y habilidades para
solucionar problemas.
ALGORITMOS Y PROGRAMACIÓN
EN LA EDUCACIÓN ESCOLAR
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Fundación Gabriel Piedrahita Uribe
Antecedentes del proyecto
PROPUESTA PLANTEADA
Experiencia INSA
Adelantos de la Segunda Edición
Propuesta
• Atender recomendaciones actuales:
– Enseñar habilidades para el Siglo XXI en el
contexto de las asignaturas curriculares básicas
– Ofrecer oportunidades para aplicar dichas
competencias de manera transversal en los
contenidos de las áreas
– Promover enfoques basados en indagación,
solución de problemas y destrezas intelectuales
de orden superior
– Facilitar métodos de aprendizaje innovadores
que integren el uso de las TIC
Fuente: http://www.21stcenturyskills.org/
Propuesta
• La programación de computadores posibilita
activar una amplia variedad de estilos de
aprendizaje;
• Autores como Arthur Luehrmann y Seymour Papert
resaltan que tratar de enseñarle al computador
mejora procesos cognitivos y ayuda a desarrollar
habilidades de solución de problemas.
• La programación ayuda a desarrollar el
pensamiento algorítmico y compromete a los
estudiantes en la consideración de varios aspectos
importantes para la solución de problemas.
Propuesta
• Enseñar Algoritmos y Programación con
enfoque en el desarrollo de:
– habilidades para solución de problemas
– pensamiento algorítmico.
• Integrar con Matemáticas
Propuesta
• Como resultado de la experiencia en INSA
se elaboraron dos materiales:
DESCARGAS EN FORMATO PDF
Guía
May-07
Jun-07
Jul-07
Ago-07
Sep-07
34.771
17.323
14.324
12.165
17.439
96.022
Cuaderno
19.245
9.031
7.965
7.120
8.676
52.037
Ejemplos
2.332
988
963
577
767
5.627
http://www.eduteka.org/AlgoritmosProgramacion.php
Propuesta
Investigación sobre metodologías para Solucionar Problemas
Pasos para resolver
problemas matemáticos (Polya).
Ciclo de programación.
Guía para Docentes – Unidad 1
Guía para Docentes – Unidad 1
• Énfasis en análizar problemas:
Etapas de la fase de análisis de problemas
Guía para Docentes – Unidad 1
• Precisar los resultados esperados
– El estudiante debe preguntarse:
• ¿Qué información me solicitan?
• ¿Qué formato debe tener esta información?
Guía para Docentes – Unidad 1
• Identificar datos disponibles
– El estudiante debe preguntarse:
•
•
•
•
•
¿Qué información es importante?
¿Qué información no es relevante?
¿Cuáles son los datos de entrada? (conocidos)
¿Cuál es la incógnita?
¿Qué información me falta para resolver
problema? (datos desconocidos)
• ¿Puedo agrupar los datos en categorías?
el
Guía para Docentes – Unidad 1
• Determinar las restricciones
– El estudiante debe preguntarse:
•
•
•
•
¿Qué condiciones me plantea el problema?
¿Qué está prohibido hacer y/o utilizar?
¿Qué está permitido hacer y/o utilizar?
¿Cuáles datos puedo considerar fijos (constantes)
para simplificar el problema?
• ¿Cuáles datos son variables?
• ¿Cuáles datos debo calcular?
• ¿Tengo los conocimientos para solucionar el
problema planteado?
Guía para Docentes – Unidad 1
• Establecer procesos (operaciones)
– El estudiante debe preguntarse:
•
•
•
•
•
¿Qué procesos necesito?
¿Qué fórmulas debo emplear?
¿Cómo afectan las condiciones a los procesos?
¿Qué debo hacer?
¿Cuál es el orden de lo que debo hacer?
Guía para Docentes – Unidad 2
Guía para Docentes – Unidad 2
• Conceptos básicos para diseñar algoritmos:
– ¿Qué es un algoritmo?
– Formas comunes de representarlos
(seudocódigo y diagrama de flujo)
– Conceptos básicos de programación (variable,
constante, identificador, palabra reservada,
contador, acumulador, tipos de datos,
operadores y expresiones).
Guía para Docentes – Unidad 3
Guía para Docentes – Unidad 3
• Diseñar y traduccir algoritmos:
– Fundamentos de programación en el área de
procedimientos de MicroMundos.
– Establecer interactividad con el “usuario” del
procedimiento
– Se abordan las tres estructuras de control
básicas:
• secuencial,
• iterativa (repetición) y
• condicional (decisión, selección).
Guía para Docentes – Unidad 4
Guía para Docentes – Unidad 4
• Depurar procedimientos:
– Resulta difícil elaborar procedimientos perfectos
en los primeros intentos.
– La dificultad aumenta a medida que los
problemas se vuelven más complejos.
– Probar y validar los resultados (revisión).
– Promueve valores como responsabilidad,
fortaleza, laboriosidad, paciencia y
perseverancia.
Guía para Docentes – Anexos
• Resumen de comandos de MicroMundos
que se utilizan en los diferentes ejemplos.
• Plan de trabajo con una secuencia de
contenidos para llevar al aula la Guía.
• Propuesta curricular basada en el Modelo
Curricular Interactivo de Informática (MCII).
Cuaderno de Trabajo (Estudiantes)
• Contiene los conceptos básicos de
programación expuestos en la Guía.
• La sucesión de contenidos es diferente a la
que se presenta en la Guía.
• Tiene una estructura helicoidal, en la que los
distintos temas se retomen en distintas
ocasiones a lo largo del proceso de
aprendizaje, de forma que el estudiante
pueda comprender e interiorizar
progresivamente dichos contenidos.
Cuaderno de Trabajo (Estudiantes)
• Incluye ejemplos y actividades diseñados
para lograr que los estudiantes aprendan a:
– analizar un problema,
– descomponerlo en partes,
– ordenar lógicamente esas partes,
– diseñar un algoritmo que represente una
solución,
– traducir el algoritmo a MicroMundos y,
– verificar la respuesta.
ALGORITMOS Y PROGRAMACIÓN
EN LA EDUCACIÓN ESCOLAR
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Fundación Gabriel Piedrahita Uribe
Antecedentes del proyecto
Propuesta planteada
EXPERIENCIA INSA
Adelantos de la Segunda Edición
Experiencia INSA
Experiencia INSA
• Desde el año 2005 se lleva a cabo un curso
de Algoritmos y Programación con
estudiantes de grado 5° en el Instituto
Nuestra Señora de la Asunción (INSA).
• Hemos realizado ajustes buscando la mejor
forma de secuenciar los contenidos.
• Llegamos a acuerdos con los docentes de
matemáticas para abordar la solución de
problemas en esta área.
Experiencia INSA
• Se utilizó una estructura helicoidal en la que
los distintos temas se retoman en distintas
ocasiones a lo largo del proceso de
aprendizaje
• Esto permite que los estudiantes puedan
comprender e interiorizar progresivamente
los contenidos y desarrollar las habilidades
propuestas.
Experiencia INSA
• En INSA encontramos lo siguiente con
estudiantes de Grado 5°:
– Se puso a prueba la real comprensión respecto
a los conceptos matemáticos involucrados en las
soluciones.
– Mejoraron la interpretación de problemas.
– Acompañaron las soluciones con el
planteamiento del problema, el análisis de
requerimientos y la identificación de datos
disponibles.
– Identificaron fácilmente ¿qué hacer? cuando se
enfrentan a problemas matemáticos.
Experiencia INSA
• En INSA encontramos lo siguiente con
estudiantes de Grado 5°:
– Se les facilitó elaborar, para algunos conceptos
matemáticos, procedimientos secuenciales ó
paso a paso.
– Mejoraron la justificación matemática de un
procedimiento (ya que lo desarrollan paso paso)
– Presentaron mayor interes por explorar, conocer
y utilizar el computador para resolver problemas
matemáticos.
– Mejoraron la comprensión de variable,
constante, operador y expresión.
Experiencia INSA
• Recomendaciones:
+ Importante que los docentes de área que van a
integrar programación en sus asignaturas,
conozcan la herramienta (MM, Scratch,
MSWlogo, etc).
+ Esto permite a los docentes conocer las
posibilidades del entorno de programación y así,
diseñar mejor las actividades de los estudiantes.
+ Realizar actividades de aprestamiento en los
grados inferiores.
Experiencia INSA
• Recomendaciones:
+ Ante dificultades de sintaxis sencillos, tratando
de darles solución, los estudiantes tienden a
deshacer lo que está bien (depuración).
+ La programación es deslumbrante y puede tener
muchos enfoques. Esta propuesta busca
desarrollar habilidades.
+ Definir muy bien los objetivos a lograr y
concentrarse en ellos.
ALGORITMOS Y PROGRAMACIÓN
EN LA EDUCACIÓN ESCOLAR
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Fundación Gabriel Piedrahita Uribe
Antecedentes del proyecto
Propuesta planteada
Experiencia INSA
ADELANTOS DE LA SEGUNDA EDICIÓN
Segunda Edición - Proyectos Grado 4°
Proyectos – Grado 4° (aprestamiento)
DESCRIPCIÓN
PERÍODO
Dada una serie de cuadros desordenados de una tira comica, el estudiante ordena la secuencia logicamente
1
Describir detalladamente los procedimientos que utilizaría para lograr varias tareas (comprar una revista, botar la basura, etc)
1
A partir de un código dado, el estudiante debe hacer el dibujo en una cuadricula
1
A partir de 5 procedimientos y 7 figuras dadas, el estudiante las relaciona correctamente
1
Dadas varias secuencias de figuras, encontrar la figura que debe ocupar el lugar de la interrogación (RA)
2
Dadas varias secuencias de figuras, encontrar la figura diferente (RA)
2
Dadas varias secuencias de figuras que giran a 90°, dibujar la figura que debe ocupar el lugar de la interrogación (RA)
2
Dadas varias secuencias de figuras que giran a 45° y 135°, dibujar la figura que debe ocupar el lugar de la interrogación (RA)
2
Elaborar la figura de una casita con un solo trazo, sin levantar el lápiz.
2
Dibujar en pantalla el nombre, letra por letra. (cada letra debe ser dibujada con ángulos de 90°)
3
Dadas 2 ó 3 variables y una serie de operaciones, determinar los valores que quedan almacenados en ellas al final.
3
Elaborar un procedimiento para dibujar unas figuras dadas por el docente
4
Elaborar un procedimiento para dibujar el mapa de Colombia
4
Segunda Edición - Proyectos Grado 5°
DESCRIPCIÓN
PERÍODO
A partir de un problema dado y su correspondiente diagrama de flujo vacio, el estudiante debe llenarlo con las instrucciones correctas
1
Dadas 2 ó 3 variables y una serie de operaciones, determinar los valores que quedan almacenados en ellas al final.
1
Elaborar la figura de una casita con un solo trazo, sin levantar el lápiz.
1
Elaborar un procedimiento para dibujar unas figuras dadas por el docente
1
A partir de valores dados de cada ingrediente para elaborar 6 vasos de un jugo, calcular la cantidad de ingredientes para preparar 27 vasos
2
Dibujar en pantalla el nombre, letra por letra. (cada letra debe ser dibujada con ángulos de 90°)
2
Elaborar un conjunto de procedimientos para dibujar un cuadrado o un rectángulo y calcular perímetro.
2
Elaborar un conjunto de procedimientos para dibujar un triángulo equilatero y calcular perimetro.
2
A partir del número de lados y del tamaño, elaborar un procedimiento para dibujar polígonos regulares.
2
Elaborar un procedimiento para calcular la conversión a otras monedas de una cantidad de pesos dada.
2
A partir de electrodomésticos del hogar y de fact de servicios públicos, elaborar un proc. para planear la reducción del consumo de energía
2
A partir de los rectángulos de las paredes de un cuarto, menos el área de puertas y ventanas, calcular el área total a pintar
2
Formular un problema que utilice dos variables y una constante
2
Elaborar un procedimiento para convertir la hora local a diferentes usos horarios.
2
Elaborar un procedimiento para realizar conversiones de unidades de longitud.
2
A partir de una serie de procedimientos de figuras básicas, el estudiante elabora un superprocedimiento para armar otras figuras (tangram)
3
Elaborar un algoritmo para calcular el perimetro y el área de figuras dadas por el profesor
3
Reproducir una serie de dibujos dados, utilizando el comando repite
3
Diseñar un algoritmo que permita leer el peso y la estatura de cada uno de los estudiantes del salón de clase.
4
Elaborar un procedimiento para calcular un regla de tres simple (proporcionalidad directa)
4
A partir de tres valores conocidos, elaborar un procedimiento para resolver problemas de proporcionalidad inversa
4
Elaborar un conjunto de procedimientos para dibujar un triángulo rectángulo y calcular ángulo3, perimetro y área.
4
Elaborar una calculadora
4
Elaborar un conjunto de procedimientos para calcular el Maximo común divisor (MCD) de dos números ingresados por el usuario
4
Dependiendo del tiempo de estacionamiento y del tipo de vehículo, calcular el valor a pagar en un parqueadero
4
Elaborar un procedimiento para realizar conversiones de unidades de longitud (con listas)
4
Elaborar un procedimiento para calcular la conversión a otras monedas de una cantidad de pesos dada (con if ó con listas).
4
Segunda Edición - Proyectos
Segunda Edición - Proyectos
Segunda Edición - Proyectos
Segunda Edición - Herramientas
• Los ejemplos se presentarán en dos
versiones: Scratch y MicroMundos EX.
http://scratch.mit.edu/
http://www.micromundos.com/
GRACIAS
http://www.eduteka.org/Presentaciones.php
[email protected]