Proyecto Científico-Artístico para el Programa Insignia

Proyecto Científico-artístico para el Programa Insignia 1
PROYECTO CIENTIFICO-ARTISTICO PARA EL PROGRAMA INSIGNIA
Proyecto Científico-artístico para el Programa Insignia
Carlos Astengo Noguez
José Ignacio Icaza
Rosenda Peyro Valles
Profesores de Planta (Centro Interdisciplinario para el Aprendizaje)
CETEC torre sur tercer piso
Tecnológico de Monterrey
3 de Septiembre de 2004
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Abstract
Diversos Departamentos Académicos del Tecnológico y algunas instituciones de educación
han identificado y evaluado la falta de interés de estudiantes de preparatoria por continuar con sus
estudios profesionales en áreas relacionadas con ciencia y tecnología; por tal motivo, se ha
incursionado en diversas iniciativas de promoción. Como parte del Programa Insignia 2004, se
convocó a equipos de estudiantes de preparatoria para diseñar, construir y lanzar un cohete
operado por agua a presión, basándose en parte en guías didácticas de la NASA. Este proyecto
científico-artístico incorporó requerimientos como: diseño científico y artístico de cohete y
plataforma de lanzamiento, control de costos, seguridad y eficiencia, dentro de un marco de
tiempo y oportunidades de lanzamiento limitados.
La metodología para el desarrollo del proyecto se baso en la estrategia didáctica POL
considerando el papel activo de cada uno de los participantes, el trabajo en equipo y la
creatividad.
Los aspectos más importantes a consideración son los que los propios alumnos pudieron
identificar al vivir el proceso. Los que más destacaron fueron el trabajo en equipo y el resultado
de obtener un cohete funcionando que compitió contra los diseños de otros estudiantes.
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Introducción
El tecnológico de Monterrey siempre se ha distinguido en proporcionar la mejor
educación de calidad para todos los alumnos y en especial ha diseñado programas especiales para
alumnos talentosos como ALPHA, Grupos Estudiantiles Especializados, etc.
Desde el semestre de Enero-Mayo 2002 el departamento de promoción ha desarrollado
un programa especial “para los mejores alumnos en los aspectos académicos y extra-académicos”
de las mejores preparatorias de Monterrey llamado Insignia. [Apéndice]
Insignia, es un programa formativo con un enfoque científico, social y ético, dirigido a
estudiantes que cursan el 5° semestre de preparatoria. Busca fortalecer la comunicación efectiva,
el trabajo en equipo y la creatividad de un grupo integrado por los alumnos más destacados de la
zona metropolitana de Monterrey, tanto en el aspecto académico como extra-académico
Entre sus objetivos figuran:
•
Que el alumno asuma de manera responsable y creativa sus habilidades, tanto de manera
Individual como grupal.
•
Que explore el entorno social en el que está inmerso, reflexionando sobre su accionar en
el mundo y logre visualizarse como agente de cambio.
•
Que construya de manera objetiva y consiente una elección de vida y carrera acordes con
su vocación.
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•
Que se incorpore de una manera más plena a la siguiente etapa de su vida: la universitaria
Después de la primera experiencia con alumnos dentro del grupo Insignia (Semestre
enero-mayo 2002) se decidió hacer una revisión de las actividades que lo conforman. Los
resultados de las encuestas y otros mecanismos de evaluación como retroalimentación directa
sugerían una participación más activa de los estudiantes.
Con esto en mente se analizó la posibilidad de incluir objetivos y actividades de
aprendizaje orientadas a proyectos semejantes a los proyectos en que se basa el programa
ALPHA. En el semestre de 2004 el programa ALPHA fue invitado a participar dentro del
programa Insignia.
El reto ahora parecía ser desarrollar un proyecto capaz de despertar la curiosidad de los
estudiantes que fuera atractivo para todas las carreras y que al mismo tiempo fuera un reto. Que
entre los equipos existiera un nivel de competencia tal que fomentara trabajos de calidad y al
mismo tiempo que fueran capaces de cooperar entre ellos.
Se analizaron varias propuestas de proyectos, desde proyectos de robótica hasta proyectos
de desarrollo sostenible.
Desde Agosto del 2000 el tecnológico ha venido trabajando en su modelo educativo con
investigadores e instructores de diferentes universidades, en particular con la Universidad de
Wheeling (WJU) se ha trabajado el modelo de PBL/POL, especialmente con el salón de la
NASA del futuro (COTF).
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En verano de 2002, dentro de un curso en las instalaciones de WJU, los investigadores de
COTF compartieron con el tecnológico material didáctico proveniente de la NASA. Entre este
material se encuentra un libro de actividades [1] dónde presenta entre otras cosas una actividad
destinada a cómo construir un cohete de propulsión hidráulica con equipos de alumnos
interdisciplinarios.
Trabajando con el Dr. Robert Myers y el Dr. Jim Botti de COTF y el equipo del
Tecnológico se viola factibilidad de desarrollar el proyecto del X-35 (Actividades 11, 12 y 13 de
[1]) alterando algunos puntos como:
a) Tiempo de desarrollo del proyecto.
b) Incluir una parte de desarrollo artístico.
c) Desarrollar de forma diferente los roles.
d) Hacer énfasis en las partes de los materiales ecológicos y de reciclado
e) Desarrollar la parte de costeo y presentación de salud financiera de los equipos.
Propósito y fundamentación
Los propósitos de este proyecto fueron:
•
Que los alumnos conozcan algunas de las técnicas para el desarrollo de la
creatividad que se manejan en el Tecnológico y tengan la oportunidad de
aplicarlas durante el desarrollo de su proyecto.
•
Que conozcan y utilicen la técnica didáctica del aprendizaje orientado a proyectos
para que puedan apreciar sus beneficios
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•
Que apliquen conocimientos adquiridos en la preparatoria al llevar cabo un
proyecto motivante con un resultado concreto.
•
Que integren en un solo proyecto las habilidades presentes en varios miembros de
su equipo, logrando de esta manera una apreciación del valor del trabajo
colaborativo integrado. Estas habilidades ejercitaron ambos lados del cerebro al
incluir tanto aspectos artísticos como científicos.
Método
Los 60 alumnos se reunieron cinco veces, una vez por semana en sesiones de dos horas.
En esta sección describiremos cada una de estas sesiones; los resultados y lecciones aprendidas
en cada una se discuten en la sección de Resultados.
Sesión 1 – Esta sesión estuvo dedicada principalmente a la presentación del proyecto y la
formación de equipos. Se explicó a los alumnos las características de la técnica del aprendizaje
orientado a proyectos destacando su papel de auto-aprendizaje y el papel de sus profesores como
facilitadores del aprendizaje, así como la importancia de la creatividad en un proyecto que integra
ciencia y arte. Se distribuyó a los alumnos los materiales de la NASA y se explicaron los roles
que se ocuparían para el trabajo en equipo y que los alumnos tuvieron la oportunidad de escoger
como se explica más adelante. Estos roles incluyeron: Director Artístico, Director de diseño,
Director de asuntos contables, Director de construcción y Director de Lanzamiento.
•
El director artístico se hace responsable de lograr un diseño estético tanto de la
plataforma de despegue como del cohete
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•
El director de diseño es responsable del diseño físico de los componentes,
incluyendo aspectos como las cantidades de combustible, los cálculos de la fuerza
de empuje requerida y otros
•
El director de construcción se encarga de coordinar el armado de la plataforma y el
cohete
•
El director de asuntos contables es responsable de garantizar que el proyecto se
termina dentro del presupuesto asignado inicialmente a cada equipo (cien mil
dólares ficticios). Cada uno de los materiales requeridos para la construcción del
cohete se “vendía” a los alumnos; también se cobraba el combustible del cohete y
el uso de herramientas como taladros y bombas de aire. El director de asuntos
contables debía llevar un registro de estos gastos y elaborar un reporte contable.
•
Por último, el director de lanzamiento se encarga de coordinar las pruebas y el
lanzamiento final de los cohetes.
Se resaltó que cada “director” no es necesariamente el que hace el trabajo correspondiente, sino
el que coordina a los demás para realizar ese trabajo haciéndose co-responsable del resultado
final junto con todos los otros directores. Es claro que hay una gran interdependencia entre los
roles; por ejemplo, el director artístico no podría sugerir diseños que se salgan fuera de
presupuesto o que no se pudieran sostener desde el punto de vista ingenieril o que no se pudieran
construir o lanzar al aire.
Los equipos se formaron colocando 10 hojas de rotafolio en el salón con el número de cada
equipo y los nombres de los roles. Los alumnos pasaban a registrar su nombre junto a alguno de
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los roles aún disponibles; de esta manera muchos alumnos tuvieron la oportunidad de ocupar el
rol que más podía ocupar sus habilidades personales.
Por último, se describió la rúbrica de evaluación que se utilizaría para el proyecto. Esta rúbrica
consideró todos los aspectos: proyecto terminado en tiempo y en costo, diseño artístico e
ingeniaría, altura alcanzada por el cohete, tiempo al aire y calidad de la documentación de diseño.
La rúbrica puede verse en la sección de Resultados de este reporte.
Sesión 2. Esta sesión se dedicó a comprender y practicar técnicas de creatividad. Se hicieron
varios ejercicios que comprendieron las técnicas de la lluvia de ideas, el pensamiento lateral y
TRIZ [2], una técnica muy poderosa desarrollada en Rusia que se utiliza en las escuelas de
ingeniería del Campus Monterrey y en el centro de sistemas integrados de manufactura. Esta
sesión se trabajó con la técnica del aprendizaje colaborativo.
Sesiones 3 y 4. Estas sesiones se dedicaron a la construcción de las plataformas de lanzamiento y
de los cohetes. Los equipos tomaron bastante tiempo en conocerse, entender los materiales de la
NASA y comenzar a ponerse de acuerdo. El director artístico elaboraba bocetos mientras el
director de construcción conseguía los materiales y el director contable registraba los gastos.
Solamente un equipo logró hacer pruebas preliminares de su diseño al finalizar la sesión cuatro
Sesión 5. En esta sesión final, todos los equipos llegaron con sus cohetes ya terminados y se
llevaron a cabo los lanzamientos. Todos los equipos lograron efectuar algún lanzamiento con
diferentes grados de éxito. Los equipos tenían la oportunidad de lanzar su cohete en más de una
ocasión si lo deseaban; el último lanzamiento que hicieran sería el que contaría como uno de los
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resultados importantes de su proyecto. Se entregó la documentación de cada proyecto y se llevó a
cabo una sesión de reflexión sobre el proceso y los resultados alcanzados.
Resultados
El proyecto se desarrollo en el periodo comprendido del 26 de febrero al 25 de marzo, en
forma paralela a los cursos regulares de preparatoria de los participantes, en donde se pudo
observar el siguiente comportamiento: Los alumnos tuvieron una asistencia regular y superior a
otros eventos organizados para el mismo grupo, su participación fue activa, competitiva y con
actitud de compromiso en la dinámica interna de cada equipo.
Los resultados a evaluar fueron; La organización del equipo, el diseño visual y
tecnológico de la plataforma de lanzamiento, el diseño, estructuración y presentación de la
documentación del proyecto, el diseño visual y tecnológico del cohete, y su desempeño en las
pruebas de lanzamiento.
El diseño, desarrollo y pruebas de desempeño de los cohetes se llevó acabo en diferentes
laboratorios dentro del Tecnológico para que los equipos conocieran el desempeño de su modelo
y hacer mejoras en caso de requerirlo.
La prueba de desempeño fue la prueba final. Los lanzamientos se realizaron en la unidad
deportiva anexa al tecnológico y se llevo a cabo de acuerdo a la siguiente dinámica de
lanzamiento: Para tener derecho al lanzamiento todos los integrantes del equipo tenían que estar
presentes. Cada equipo tenía derecho a tres pruebas, de las lecturas tomadas se consideraría solo
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la última para ser evaluada con los resultados finales del proyecto. Por lo tanto los equipos podían
definir en cuál prueba detenían sus lanzamientos.
Los resultados de altura máxima obtenidos de los lanzamientos fueron: 60 mts
Los alumnos pudieron identificar que diseños de cohetes marcaron la diferencia para el
control del mismo, en cuanto a altura y dirección.
Para la evaluación del proyecto considerando la documentación general del proyecto y el
desempeño del cohete se utilizo la siguiente rubrica:
Característica
Eq 1
Eq 2
Eq 3
Eq 4
Eq 5
Eq 6
Eq 7
Eq 8
Se medirá el tiempo de vuelo y altura
como factores determinantes
Estabilidad y paracaídas 10-10
El diseño artístico del cohete,
plataforma, gafetes, parche o logotipo
El diseño de ingeniería y precisión del
armado de la plataforma
Diseño, Precisión y Armado del Cohete
Resultados financieros del equipo
Portafolio del proyecto. (planos,
reflexiones, explicaciones técnicas, etc)
Cada profesor participante fue evaluando cada apartado en la entrega del proyecto y de
acuerdo a las mediciones realizadas en las pruebas finales. Para calcular la altura máxima se
utilizó el método de triangulación.
Eq 9
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Discusión
Consideramos que el proyecto fue muy bueno, no solo por los resultados tangibles y de
aprendizaje para los alumnos, sino por la dinámica de entusiasmo presentado en los participantes.
Esto se pudo ver en su forma de relacionarse, su asistencia a las sesiones y comentarios generales
hechos por ellos.
Tener esta experiencia nos permitió confirmar que el joven estudiante siente la inquietud
por ver los resultados que puede obtener al trabajar sobre un producto que demande su
inteligencia y creatividad, además de tener que desarrollar sus habilidades de negociación,
planificación y desarrollo de estrategias para el funcionamiento eficaz del equipo de trabajo.
Como aprendizajes para la siguiente vez que se lleve a cabo este tipo de proyecto,
pensamos precisar un poco más la documentación requerida; dedicar una sesión más para facilitar
la integración inicial de los equipos y la construcción del cohete; y poner más atención a los
aspectos de logística.
Los resultados obtenidos, más allá del proyecto, fue una mayor captación para la
participación de los alumnos en el Programa Alpha.
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Referencias
[1] JSC Education Working Group
NASA Johnson Space Center
Rockets : A teacher Guide with activities in Sciences, Mathematics and Technology.
1999
[2] John Terninko, Alla Zusman, Boris Zlotin
Systematic Innovation : An Introduction To TRIZ ; (Theory Of Inventive Problem
Solving)
Boca Raton : St. Lucie Press, c1998.
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Apéndices
I. Presentación del programa Insignia
Fotografía de alumnos:
II. En la etapa de construcción
III. Haciendo Cálculos
IV. En la etapa de retroalimentación
V. Pruebas de estabilidad y armado
VI. VI Sesiones Plenarias
VII. Pruebas y Lanzamiento
I. Presentación del programa Insignia
.
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Misión ITESM 2005
“Formar PERSONAS comprometidas
con el desarrollo de su comunidad para mejorarla
en lo social, en lo económico y en lo político, y
que sean competitivas internacionalmente en
su área de conocimiento...”
¿Porqué Insignia?
Designamos a este programa con el nombre de
“INSIGNIA” ya que, es un programa distintivo y
representativo de nuestra misión.
También es “ PROGRAMA INSIGNIA” por el perfil
de los alumnos que lo integran: “LOS MEJORES
ALUMNOS EN LOS ASPECTOS ACADÉMICO Y
EXTRA-ACADÉMICO.” Son INSIGNIAS porque son
ejemplo para otras personas al armonizar sus áreas de
vida tanto en lo personal, social y en lo académico.
Qué es Insignia
• Es un programa formativo con un enfoque
científico, social y ético, dirigido a estudiantes
que cursan el 5° semestre de preparatoria.
Busca fortalecer la comunicación efectiva, el
trabajo en equipo y la creatividad de un grupo
integrado por los alumnos más destacados de
la zona metropolitana de Monterrey, tanto en
el aspecto académico como extra-académico.
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Objetivos del programa
• Que el alumno asuma de manera responsable y creativa
sus habilidades, tanto de manera Individual como grupal.
• Que explore el entorno social en el que está inmerso,
reflexionando sobre su accionar en el mundo y logre
visualizarse como agente de cambio.
• Que construya de manera objetiva y consiente una
elección de vida y carrera acordes con su vocación.
• Que se incorpore de una manera más plena a la siguiente
etapa de su vida: la universitaria.
Perfil del alumno
• El grupo de alumnos que integra el programa
cumple con un perfil específico:
• Promedio global acumulado durante la
preparatoria igual o superior a 90 o su equivalente.
• Evaluación sobresaliente en áreas específicas, las
cuales incluyen habilidades, actitudes y valores
(HAV’s) como el liderazgo, responsabilidad
social, el espíritu emprendedor, trabajo en equipo
y creatividad entre otros.
Selección de los alumnos
• La selección de los alumnos es realizada con apoyo
de los directivos de las preparatorias con base en un
instrumento de selección que evalúa los siguientes
aspectos en los alumnos:
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•
•
•
•
•
Responsabilidad
Honestidad
Espíritu emprendedor
Respeto
Trabajo en equipo
Espíritu de superación personal
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Departamentos de Campus
que Participan:
• Programa ALPHA
• Formación Social y Apoyo a la Comunidad
• Centro de Desarrollo Emprendedor
• Centro de Orientación Profesional
II Fotos en la etapa de construcción
III Haciendo cálculos
IV Retroalimentación
V Pruebas de estabilidad y armado
VI Sesiones Plenarias
VII Pruebas y lanzamiento