Propuesta didáctica LIE++ Nivel 2 Espacios Digitales La propuesta didáctica LIE++ nivel 2: Espacios digitales, ha sido diseñada para ser desarrollada durante tercero y cuarto año de la Educación General Básica (EGB), en los laboratorios de Informática Educativa, por tanto, hay aprendizajes y prácticas que se inician en el nivel 1, se reafirman y consolidan en el nivel 2. Este segundo nivel permite a los estudiantes comprender el uso de la programación para ordenar, estructurar o componer una serie de acciones para cumplir un objetivo, mediante la exploración, la solución de retos y el diseño y construcción de programas que permiten interactuar con el mundo físico y/o con el mundo virtual, utilizando software y hardware. A través del aprendizaje de y con la programación los estudiantes aprenden a resolver problemas, diseñar proyectos y a desarrollar destrezas cognitivas tales como: desarrollar el pensamiento lógico-matemático, organizar el pensamiento y a expresar ideas en un contexto significativo y motivante. El nivel 2 consta de un único módulo denominado “Mi mundo digital”, este módulo permite a los estudiantes continuar el proceso de alfabetización a través del uso de un lenguaje de programación por bloques, apoyado en el desarrollo de actividades con material concreto, sin utilizar la computadora, conocidas como actividades desconectadas (unplugged). El resultado de aprendizaje que se desea alcanzar con el desarrollo de este módulo del nivel 2 es: Desarrollar habilidades cognitivas y sociales de orden superior como el razonamiento lógico-matemático, la creatividad, la resolución de problemas, la colaboración y la comunicación a través del aprendizaje de y con la programación de computadoras. De acuerdo con las características cognitivas, socioafectivas y psicomotrices de los estudiantes, para la resolución de problemas aplicando las prácticas y actitudes del pensador computacional, así como las ideas poderosas las cuales se abordan de manera integrada a través de: • • La programación por bloques utilizando los conceptos de secuencia, algoritmo, evento, estado, dato, variable, condicionales, lista, ciclo y procedimiento. La programación de objetos físicos aplicando los conceptos de sensor y actuador. Con base en este resultado de aprendizaje, se presenta la siguiente tabla que contiene las competencias, los indicadores de desempeño y los criterios de logro, que se pretende alcancen los estudiantes. Esta información debe ser utilizada por la persona docente para definir el o los problemas que guíen el proceso de aprendizaje de los estudiantes, a través del desarrollo de actividades que puedan llevar a los estudiantes del criterio de logro inicial al criterio de logro avanzado. 1 Tabla 1 Indicadores de desempeño y criterios de logro por competencia del nivel 2 Competencia Manejo de conceptos, operaciones y componentes de los sistemas computacionales Resolución de problemas con programación 1 Indicador de desempeño Criterios de logro Diferencia los sensores y actuadores como dispositivos que permiten capturar datos de entrada y generar datos de salida al programar artefactos digitales y/o físicos para resolver problemas, favoreciendo el desarrollo del pensamiento divergente. Inicial: Reconoce que los sensores permiten introducir datos a la computadora que son procesados para generar datos de salida a través de actuadores. Elabora la solución de problemas haciendo uso de procedimientos que se ejecutan de manera secuencial, favoreciendo el desarrollo del pensamiento sistémico para la toma de decisiones. Inicial: Reconoce que los procedimientos permiten modularizar el programa en partes más pequeñas que en conjunto dan la solución a un problema. Intermedio: Programa dispositivos de entrada (teclado, mouse, cámara y micrófono) como sensores cuando practica generar acciones en objetos digitales y/o dispositivos físicos. Avanzado: Explica como los dispositivos de entrada pueden ser programados como sensores para capturar datos del entorno, procesarlos y generar salidas de datos en objetos físicos o digitales. Intermedio: Utiliza las instrucciones que permiten modularizar el programa en partes más pequeñas al practicar la programación de procedimientos. Acceso al infográfico para formulación de problemas y actividades didácticas https://view.genial.ly/61ff04eb0fd107001846d52e Competencia Indicador de desempeño Criterios de logro Avanzado: Aplica procedimientos para dividir un problema en partes más pequeñas que en conjunto dan la solución al problema. Emplea variables para el almacenamiento de datos en la solución de problemas, favoreciendo la abstracción y el pensamiento lógico. Inicial: Identifica que las variables son un espacio en la memoria de la computadora que permiten almacenar un dato bajo un nombre único con el que se acceden para obtener su valor. Intermedio: Hace uso de las variables del sistema y crea nuevas variables para practicar el acceso y/o modificación de los datos almacenados en ella. Avanzado: Utiliza variables en la ejecución de su programa para gestionar los datos (crear, almacenar y/o modificar) que se requieren al programar la solución de un problema. Emplea ciclos finitos o infinitos para activar la ejecución de múltiples instrucciones al resolver un problema, favoreciendo el desarrollo del pensamiento lógicomatemático. Inicial: Identifica las instrucciones que permiten programar ciclos finitos e infinitos utilizando operadores en los casos que lo requiera. Intermedio: Utiliza los bloques de programación que permiten practicar la programación de ciclos utilizando operadores en los casos que lo requiera. Avanzado: Aplica ciclos finitos o infinitos al programar la ejecución de múltiples instrucciones en la solución de un problema. Aplica condicionales simples y dobles para evaluar los datos que afectan el problema por resolver, favoreciendo el desarrollo del razonamiento deductivo. Inicial: Identifica que las condicionales son estructuras de control que permiten tomar decisiones durante la ejecución del código, siempre y cuando se cumpla una condición y de acuerdo al resultado ejecutará una secuencia de instrucciones u otra. Competencia Indicador de desempeño Criterios de logro Intermedio: Utiliza en las estructuras de control condicional los operadores que permiten practicar la programación de condicionales simples y dobles. Avanzado: Aplica la estructura de control condicional simple o doble al programar la solución a un problema. Representación y modelaje de datos Aplica alguna metodología que le ayude en la comprensión y solución de problemas al programar objetos físicos o digitales para optimizar las soluciones programadas, favoreciendo el desarrollo del pensamiento sistémico para la toma de decisiones. Inicial: Reconoce la tarea o problema a resolver utilizando alguna metodología de resolución de problemas. Emplea operadores relacionales y aritméticos al comparar y manipular datos (caracteres, numéricos y booleanos) mediante el uso de estructuras de control, en la solución de un problema, favoreciendo el desarrollo del pensamiento lógicomatemático. Inicial: Reconoce que los operadores relacionales (<, >, =) permiten comparar los datos en un programa generando como resultado datos booleanos (falso y verdadero) y que los operadores aritméticos (+, -, *, /) permiten modificar los datos de tipo numéricos y caracteres. Intermedio: Identifica las partes en las cuales puede abordar la solución de la tarea o problema a resolver. Avanzado: Aplica procesos de depuración y mejora para optimizar la solución de la tarea o problema abordado. Intermedio: Utiliza operadores relacionales y/o aritméticos mientras practica la comparación y/o modificación de datos de tipo booleanos, numéricos o caracteres. Avanzado: Hace uso de operadores aritméticos y/o relacionales para manipular y evaluar los datos para la solución de un problema. Gestiona datos (almacenamiento, Inicial: Identifica que una lista es una estructura de datos dinámica que Competencia Indicador de desempeño consulta, actualización y/o eliminación) al agruparlos bajo algún criterio de orden y categoría (listas), favoreciendo el desarrollo del pensamiento crítico. Criterios de logro contiene una colección de elementos (que pueden repetirse), bajo un criterio de orden y categoría, por lo que la manera de acceder a estos elementos es mediante un índice. Intermedio: Utiliza el nombre, el índice y/o la longitud de las listas para practicar la gestión de sus datos (almacenamiento, consulta, actualización y/o eliminación). Avanzado: Gestiona datos (almacenamiento, consulta, actualización y/o eliminación) mediante estructuras de datos dinámicas (lista) al programar la solución a un problema. Construcción de artefactos físicos y robots Programa dispositivos que permiten capturar datos de entrada y generar datos de salida para solucionar problemas que requieran conectar el mundo físico con el mundo virtual, favoreciendo la abstracción y el desarrollo de la creatividad. Inicial: Reconoce que la interacción humano-máquina se facilita al programar interfaces de software (programas) para controlar interfaces de hardware como: teclado, mouse, cámara, parlante y micrófono, que permiten capturar datos del mundo físico. Intermedio: Opera interfaces de hardware como: teclado, mouse, cámara, parlante y micrófono, cuando practica la interacción humanomáquina al conectar el mundo físico con el mundo virtual. Avanzado: Programa interfaces de hardware (teclado, mouse, cámara, parlante y micrófono) al solucionar un problema que requiera la interacción humano-máquina. Para lograr el resultado de aprendizaje, los indicadores de desempeño y criterios de logro es necesario desarrollar en los estudiantes los tres saberes: • El saber (lo conceptual) que está contenido en las ideas poderosas. • • El saber hacer (lo procedimental) a través del desarrollo de las prácticas del pensador computacional. El saber ser (lo actitudinal) a través del desarrollo de las actitudes del pensador computacional. Estos tres saberes: ideas poderosas, prácticas y actitudes, se deben desarrollar de manera transversal durante todo el nivel. A continuación, se describe como están presentes estos tres saberes en el nivel 2. Ideas poderosas Las ideas poderosas que se propone abordar en la propuesta del nivel 2 son las siguientes: • Programación: Se trabaja a través del uso de estructuras de control condicional que involucran operaciones aritméticas y relaciones, ciclos finitos e infinitos y estructuras de datos (listas y variables). Para el abordaje de la programación se recomienda el uso de alguna metodología para la resolución de problemas. • Procesamiento de datos: Se capturan datos a través de dispositivos de entrada, se procesan y generan salidas a través de dispositivos de salida de manera gráfica, textual y/o sonora. • Máquinas y programas: Se manipulan dispositivos de entrada y salida que permiten introducir los conceptos de sensores y actuadores para lograr el desarrollo de proyectos que permiten la interacción humano-máquina con una intención o fin establecido, a través de la cámara, el micrófono, el teclado, el mouse, los parlantes o audífonos y la pantalla, o la tarjeta Makey-Makey si el centro educativo cuenta con ella. • Abstracciones y modelos: Se concreta a partir del proyecto que los estudiantes deciden crear, donde se representan personajes, adversarios, obstáculos, niveles o metas. Permitiendo a su creador ampliar sus niveles de abstracción y transferencia hacia otros contextos. Prácticas del pensador computacional Las siguientes prácticas del pensador computacional se desarrollan a través de abordaje de las ideas poderosas. • Generalizar: Se desarrolla cuando los estudiantes logran identificar un bloque de programación de Scratch Jr. que le permite realizar alguna acción igual o similar en Scratch 3.0. • Abstraer: Esta práctica se desarrolla al quitar los detalles y considerar solamente lo esencial de un grupo de elementos, por ejemplo: los rasgos distintivos de un árbol, para ser representados en un dibujo, se pueden representar los árboles con triángulos y rectángulos, líneas y círculos o de manera más detallada. • Descomponer: Se desarrolla cuando los estudiantes se ven en la necesidad de dividir un problema en partes más pequeñas para facilitar su comprensión. • Formular algoritmos: Se desarrolla al definir cada una de las instrucciones que se deben seguir para completar una tarea. • Reconocimiento de patrones: Esta práctica se aborda cuando los estudiantes analizan la solución de un problema e identifican similitudes o secuencias en un conjunto de instrucciones. • Programar: Esta práctica se desarrolla al crear secuencias de instrucciones para darle órdenes a artefactos físicos mediante una interfaz que permite comunicarlos con la computadora. • Modularizar: La modularización se desarrolla cuando se cuenta con la solución a un problema y los estudiantes programan esta solución en diferentes procedimientos encargados de realizar una tarea específica, los cuales en conjunto representan la solución al problema. • Remezclar: Se evidencia cuando los estudiantes utilizan alguna de las extensiones con las que cuenta el lenguaje de programación o utilizan programas creados por terceros. • Transferir: La transferencia se va a evidenciar cuando los estudiantes aplican el aprendizaje obtenido sobre el funcionamiento de los dispositivos de entrada y salida al funcionamiento de los sensores y actuadores. • Depurar: La depuración se desarrolla cuando se ha planteado la solución a un problema y al ejecutarla no se comporta como se esperaba, entonces los estudiantes deben devolverse sobre la solución, identificar errores y corregirlos. Actitudes del pensador computacional En el proceso de aprendizaje, también se pretende desarrollar actitudes del pensador computacional; las actitudes se desarrollan a largo plazo por eso se escogieron cuatro para ser desarrolladas de manera transversal a lo largo del periodo escolar, al tiempo que se desarrollan las ideas poderosas y las prácticas del pensador computacional. Estas actitudes son: • La tolerancia a la frustración: Esta actitud se desarrolla al abordar una tarea varias veces hasta resolverla. • La flexibilidad para resolver problemas: Se desarrolla al analizar que no hay una única solución a un problema, ya que puede ser abordado desde diferentes perspectivas y puede haber unas soluciones más eficientes que otras. • El aprender del error: El error debe ser visto como una situación para aprender, donde equivocarse es una oportunidad para repensar y aprender. • El gusto por la precisión: Se desarrolla al encontrar la mejor forma para realizar una tarea. A continuación, se describe el módulo del nivel 2. Módulo: Mi mundo digital Este módulo pretende que los estudiantes aprendan a resolver problemas a través de programar un mundo virtual que interactúe con el mundo físico al incluir elementos como personajes, adversarios, obstáculos, niveles o metas, mientras comprenden el uso de la programación para ordenar, estructurar o componer una serie de acciones para cumplir un objetivo. Durante este módulo los estudiantes profundizarán en los contenidos cubiertos en el nivel 1 de la propuesta LIE++, los cuales son: • • • • • Dato. Secuencia. Evento. Estado. Ciclo finito e infinito. Mientras aprenden y aplican los nuevos contenidos de las ideas poderosas en los que se profundizará en el nivel 2: • • • • • • • Algoritmo. Variable. Condicional simple y doble. Operadores relacionales. Operadores aritméticos. Lista. Procedimiento. • • Sensor. Actuador. Para conocer, practicar y aplicar estos contenidos de programación, se sugiere utilizar el programa Scratch 3.0, que es un programa en el cual los estudiantes pueden crear historias interactivas y juegos, utilizando bloques gráficos de programación para hacer que los personajes (objetos) se muevan, interactúen entre ellos y puedan ser modificados. Permitiendo que los estudiantes aprendan a crear y a expresarse con la computadora y no sólo a interactuar con ella. Además, para introducir a los estudiantes a la computación física se emplean las extensiones de Scratch 3.0 que permiten interactuar con el mundo físico a través de dispositivos o fuentes de datos externos, como la cámara, las teclas del teclado, los botones del mouse, el micrófono, los parlantes, o dispositivos de hardware, en el caso que cuente con la tarjeta Makey Makey o micro:bit. Al trabajar desde una metodología construccionista la mediación docente juega un papel importante en la implementación de las actividades. Respetar el ritmo de aprendizaje de los estudiantes, procurando llevar a cada uno de ellos al criterio de logro más avanzado, siempre respetando los procesos individuales de aprendizaje, son aspectos medulares de la mediación docente. Acciones para implementar el módulo Para implementar el módulo de un nivel, usted deberá formular uno o más problemas según lo requiera, así como planificar las actividades que requiera para asegurar la solución al problema propuesto, a continuación, se presentan una serie de pautas que le permitirán formular los problemas por proponer a sus estudiantes, así como las pautas requeridas para la planificación de las actividades. Pautas para formular problemas en LIE++ Para definir un problema usted debe tomar en cuenta los siguientes aspectos: • Revisar el RdA del nivel. • Seleccionar los indicadores de desempeño del nivel que desea alcancen los estudiantes al resolver el problema. • Formular el problema bajo la siguiente estructura: o Contexto: inicie la formulación definiendo un contexto que le permita posicionar el contenido que quiere desarrollar con las personas estudiantes de acuerdo con su edad y etapa de desarrollo. Aproveche este espacio para enganchar a la persona estudiante, de ahí que se vuelve importante posicionarse desde los intereses y necesidades de sus estudiantes, así como desde su visón del mundo que los rodea. o Situación problemática: continúe indicando la situación problematizadora, la cual debe generar un "conflicto" cognitivo, por lo que esto permitirá a las personas estudiantes adquirir los nuevos conocimientos y ponerlos en práctica, así como identificar de los conocimientos previos, cuáles le serán útiles aplicar. o Restricciones: finalmente delimite el alcance del problema evidenciando las restricciones que se tienen para resolver el problema, es aquí donde se limitan los conocimientos por demostrar por parte de las personas estudiantes en la solución que planteen para el problema propuesto. Pautas para planificar actividades Habiendo el docente formulado el problema, es momento de planificar las actividades que permita a los estudiantes resolverlo, y para esto debe analizar los criterios de logro asociados a cada uno de los indicadores de desempeño seleccionados para ese problema. Estos criterios de logro en todos los indicadores de desempeño están pensados para desarrollar en los estudiantes tres procesos cognitivos, ● Conocimiento (Criterio de Logro inicial): en este criterio de logro encontraremos descriptores que permiten posicionar en los estudiantes un nuevo concepto o bien les permite profundizar en uno ya abordado previamente, facilitando a la persona estudiante su comprensión. Como docente proponga actividades que permitan la exploración, el descubrimiento, la guía y la socialización del concepto por abordar, asegurándose que el mismo sea realmente apropiado y comprendido por sus estudiantes. ● Práctica (Criterio de logro intermedio): los descriptores de este criterio, promueven que los estudiantes practiquen el conocimiento adquirido en el criterio de logro inicial, puede ser que en este punto se requieran aplicar otros conceptos ya vistos previamente para poner en práctica el nuevo concepto y esto debe tenerlo muy presente para que la o las actividades de práctica que proponga se puedan desarrollar sin problema. Como docente proponga actividades que les permita a las personas estudiantes aplicar el conocimiento, auto evaluarse y socializar con sus pares los aprendizajes obtenidos. ● Aplicación (criterio de logro avanzado): una vez conocido y practicado un concepto es momento de aplicarlo. En el criterio de logro avanzado encontraremos estos descriptores que promueven la aplicación del concepto estudiado a la solución de un problema, por lo tanto, como persona docente es importante que se asegure de plantear un problema donde estos conocimientos pueden ser aplicados e incorporados en la solución del mismo. Recuerde que en todas las actividades que implemente, indistintamente de la categoría de logro, usted debe identificar cómo las ideas poderosas de LIE++, están presentes en el módulo a través del contenido abordado, así como promover las prácticas y actitudes del pensador computacional a las que se da énfasis en el módulo por lo tanto no olvide: • Revisar cuales son los contenidos de las ideas poderosas que se pueden abarcar con el módulo. • Revisar las prácticas y actitudes que se pueden asociar en la resolución del problema. Es importante que usted evidencie estas prácticas y actitudes con sus estudiantes durante el desarrollo de las lecciones, ya que al hacérselas evidentes les permitirá concientizarlas y así posicionarlas en sus mentes, de manera que puedan luego recurrir a ellas para resolver otros problemas. También para completar las actividades propuestas, es importante: • • Revisar los recursos con que se cuenta en el módulo (itinerarios de aprendizaje y esferas de aprendizaje). Completar la plantilla de planeamiento evidenciando las actividades propuestas. Referencias bibliográficas Fundación Omar Dengo. (2018). Webinario: un recorrido por la propuesta LIE ++ Pensar, crear, programar [Presentación de diapositivas]. Área de informática educativa, FOD. Fundación Omar Dengo [FOD] (2016). Tecnologías digitales y capacidades para construir el futuro: aportes del Programa Nacional de Informática Educativa MEP -FOD. San José, Costa Rica: FOD. Bibliografía Ramón, D. (2021). Computación física y competencias científicas en estudiantes del IX ciclo de la Escuela Profesional de Electrónica y Telecomunicaciones – UNE [Tesis doctoral, Universidad Nacional de Educación]. Recuperado de: https://repositorio.une.edu.pe/handle/UNE/5319 Fundación Omar Dengo. (2021). Propuesta educativa LIE++: pensar, crear, programar [Documento]. Área de informática educativa, FOD. Primorac, C. y Alderete, R. (2016). CMS orientado a la enseñanza y aprendizaje de la Computación Física y el OSHW [Trabajo de grado, Universidad Nacional del Nordeste]. Recuperado de: http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/58192 Producción Ana Viria Hernández Hernández Verónica Mora Lezcano Carol Angulo Chinchilla Revisión Allan Otárola Villalobos Allan Ulate Araya Augrey Bermudez Navarro Darwing Briceño Golobio Guido Aguilar Marin José Miguel Murillo Salas Karla Quesada Ramírez Leonardo Calvo Calvo Luis Diego Guzman Calvo Coordinador de Informática Educativa Andrés Rodríguez Boza Dirección de Educación PRONIE MEP-FOD Natalia Zamora Bregstein Si necesita referenciar este documento sírvase hacerlo de esta manera: Fundación Omar Dengo. (2022). Propuesta didáctica LIE++ nivel 2: Espacios digitales. Área de Informática Educativa, FOD. Abril, 2022 Propuesta didáctica LIE++ nivel 2: Espacios digitales por Fundación Omar Dengo recurso protegido bajo Licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional License. ®Derechos reservados. 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