Algoritmos y Programaciуn

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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
IX CONGRESO NACIONAL DE INFORMÁTICA
EDUCATIVA Barranquilla, Julio 9 al 11 de 2008
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ALGORITMOS Y PROGRAMACIÓNEN LA EDUCACIÓN ESCOLAR

• FUNDACIÓN GABRIEL PIEDRAHITA URIBE
• Antecedentes del proyecto
• Propuesta planteada
• Experiencia INSA (Cali)
• Experiencia ICESI (Cali)

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Fundación Gabriel Piedrahita Uribe

• ORIGEN
• Gabriel Piedrahita Uribe (1973-95)
• Establecida 1998
• Cali, Colombia.

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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).
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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.

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ALGORITMOS Y PROGRAMACIÓNEN LA EDUCACIÓN ESCOLAR

• Fundación Gabriel Piedrahita Uribe
• ANTECEDENTES DEL PROYECTO
• Propuesta planteada
• Experiencia INSA (Cali)
• Experiencia ICESI (Cali)

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Antecedentes

• Tendencia a promover la programación de
  computadores en la educación media.
• Muchas de las propuestas se enfocan en formación
  de programadores (competencias laborales
  específicas).
• Uso de metodologías heredadas de la educación
  superior.
• Se dedica mucho tiempo a enseñar el entorno y la
  sintaxis de lenguajes de programación
  profesionales (Java, C, VB).

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Antecedentes

• Por otra parte, hay consenso en la necesidad de
  superar la enseñanza basada en transmisión de
  contenidos y reemplazarla por el desarrollo de
  competencias (MEN).
• Se demanda implementar estrategias que
  contribuyan efectivamente a desarrollar las
  competencias planteadas como fundamentales para
  la educación en el Siglo XXI.

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Antecedentes

• La educación actual debe desarrollar
  competencias como
• Creatividad e innovación
• Pensamiento crítico
• Solución de problemas
• Comunicación y colaboración
• Estas competencias diferencian a los estudiantes
  preparados para desempeñarse en 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/
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Antecedentes

• Desde el año 2000 se utiliza en INSA, como
  introducción a las TIC, el software MicroMundos
  (http//www.insa-col.org/).
• A partir del año lectivo 2005-2006, se amplió el
  objetivo y se empezaron a utilizar las
  funcionalidades de programación que ofrece
  MicroMundos (procedimientos).
• Con esta decisión se evidenció la falta de libros
  o manuales de programación para Básica y Media,
  enfocados en desarrollar en los estudiantes
  pensamiento algorítmico y habilidades para
  solucionar problemas.

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Antecedentes

• Como muchas Instituciones Educativas no cuentan
  con recursos económicos para comprar MicroMundos,
  surge la necesidad de una herramienta alternativa
  que contribuya al desarrollo de las competencias
  expuestas.
• Se requiere pues una herramienta de programación
  gratuita, que pueda instalarse en computadores
  con bajas especificaciones.

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ALGORITMOS Y PROGRAMACIÓNEN LA EDUCACIÓN ESCOLAR

• Fundación Gabriel Piedrahita Uribe
• Antecedentes del proyecto
• PROPUESTA PLANTEADA
• Experiencia INSA (Cali)
• Experiencia ICESI (Cali)

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Propuesta

• Atender recomendaciones educativas 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 efectivo de las TIC

Fuente http//www.21stcenturyskills.org/
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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 en la solución de problemas.

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Propuesta

• Un curso de Algoritmos y Programación bien
  diseñado puede contribuir efectivamente en el
  desarrollo del Pensamiento Algorítmico de los
  estudiantes.
• Este pensamiento incluye elementos como
  descomposición funcional, repetición (iteración
  y/o recursión), organización de datos (registro,
  campo, arreglo, lista, etc), generalización y
  parametrización, diseño por descomposición de un
  problema en partes más pequeñas y manejables
  (top-down) y refinamiento (NRC, 2004).

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Propuesta

• Para mantener a los estudiantes motivados y
  comprometidos, se propone el diseño de proyectos
  de clase interesantes cuyas tareas y retos tengan
  una complejidad progresiva
• Proyectos en los que cada reto nuevo parta de la
  construcción anterior.
• Los procedimientos constituyen un tipo particular
  de tarea que busca solucionar problemas
  específicos, que al desarrollarlos, ponen en
  juego el pensamiento algorítmico.

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Propuesta

• Enfocar la enseñanza de Algoritmos y Programación
  en el desarrollo de
• competencia para solucionar problemas.
• habilidades de pensamiento algorítmico.
• Integrar la Programación con el área de
  Matemáticas

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Propuesta

• Utilizar dos herramientas basadas en Logo con el
  objeto tanto de ayudar a desarrollar el
  pensamiento algorítmico de los estudiantes, como
  de darles la oportunidad para atender aspectos
  importantes de la solución de problemas.
• Scratch (http//scratch.mit.edu) desarrollada por
  el grupo Lifelong Kindergarten del Laboratorio
  de Medios del MIT
• MicroMundos (http//www.micromundos.com),
  desarrollada por la compañía canadiense LCSI.

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ALGORITMOS Y PROGRAMACIÓNEN LA EDUCACIÓN ESCOLAR

• Fundación Gabriel Piedrahita Uribe
• Antecedentes del proyecto
• Propuesta planteada
• EXPERIENCIA INSA (CALI)
• Experiencia ICESI (Cali)

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Experiencia INSA
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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 a la metodología del
  curso para mejorar la forma de secuenciar los
  contenidos.
• Parte de la metodología consistió en llegar a
  acuerdos con los docentes de matemáticas para
  trabajar en actividades de solución de problemas
  en esta área.

Instituto Nuestra Señora de la Asunción (INSA)
http//www.insa-col.org/
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Experiencia INSA

• El curso utiliza una estructura helicoidal en la
  que los distintos temas se retoman en distintas
  oportunidades a lo largo del proceso de
  aprendizaje.
• Esto permite que los estudiantes,
  progresivamente, comprendan e interioricen los
  contenidos y desarrollen las habilidades
  propuestas.

Instituto Nuestra Señora de la Asunción (INSA)
http//www.insa-col.org/
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Experiencia INSA

• En INSA, con estudiantes de Grado 5, se encontró
  lo siguiente
• Se puso a prueba la comprensión real de los
  conceptos matemáticos involucrados en las
  soluciones de los problemas.
• Se mejoró la interpretación de problemas.
• Las soluciones se acompañaron con el
  planteamiento del problema, el análisis de los
  requerimientos y la identificación de los datos
  disponibles.
• Cuando se enfrentarón a problemas matemáticos
  identificaron fácilmente qué hacer?

Instituto Nuestra Señora de la Asunción (INSA)
http//www.insa-col.org/
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Experiencia INSA

• En INSA, con estudiantes de Grado 5, se encontró
  lo siguiente
• Se les facilitó elaborar procedimientos
  secuenciales ó paso a paso para algunos conceptos
  matemáticos.
• Se mejoró la justificación matemática de
  procedimientos (al desarrollarlos paso a paso)
• Se evidenció mayor interes por explorar, conocer
  y utilizar el computador para resolver problemas
  matemáticos.
• Se mejoró la comprensión de conceptos como
  variable, constante, operador y expresión.

Instituto Nuestra Señora de la Asunción (INSA)
http//www.insa-col.org/
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Experiencia INSA

• Lecciones aprendidas
• Es importante que los docentes de área que van a
  integrar programación en sus asignaturas,
  conozcan la herramienta que se va a usar (MM,
  Scratch, MSWlogo, etc).
• Esto permite a los docentes conocer las
  posibilidades del entorno de programación para
  diseñar mejor las actividades de los estudiantes.
• Se deben realizar actividades de aprestamiento en
  los grados inferiores.

Instituto Nuestra Señora de la Asunción (INSA)
http//www.insa-col.org/
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Experiencia INSA

• Lecciones aprendidas
• Al tratar de solucionar dificultades de sintaxis
  sencillas, los estudiantes tienden a deshacer lo
  que está bien (depuración).
• La programación es deslumbrante y puede tener
  muchos enfoques. Esta propuesta busca mantener el
  rumbo del desarrollo de habilidades.
• Se deben definir muy bien los objetivos a
  alcanzar y concentrarse en ellos.

Instituto Nuestra Señora de la Asunción (INSA)
http//www.insa-col.org/
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Experiencia INSA

• Resultado de la experiencia en INSA, es la
  elaboración de dos materiales

http//www.eduteka.org/AlgoritmosProgramacion.php
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Experiencia INSA
Uso de metodologías para Solucionar Problemas
Pasos para resolver problemas matemáticos
(Polya).
Ciclo de programación.
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Guía para Docentes Unidad 1
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Guía para Docentes Unidad 1

• Énfasis en análizar problemas

Etapas de la fase de análisis de problemas
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Guía para Docentes Unidad 1

• Precisar los resultados esperados
• El estudiante debe preguntarse
• Qué información me solicitan?
• Qué formato debe tener esta información?

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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 el
  problema? (datos desconocidos)
• Puedo agrupar los datos en categorías?

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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?

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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?

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Guía para Docentes Unidad 2
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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).

37
Guía para Docentes Unidad 3
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Guía para Docentes Unidad 3

• Diseñar y traduccir algoritmos
• Fundamentos de programación en el área de
  procedimientos.
• Establecer interactividad con el usuario del
  procedimiento
• Abordar las tres estructuras de control básicas
• secuencial,
• iterativa (repetición) y
• condicional (decisión, selección).

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Guía para Docentes Unidad 4
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Guía para Docentes Unidad 4

• Depurar procedimientos
• Dificultad para elaborar procedimientos perfectos
  en los primeros intentos.
• La dificultad aumenta a medida que los problemas
  se vuelven más complejos.
• Los resultados se deben probar y validar
  (revisión).
• El proceso promueve valores como responsabilidad,
  fortaleza, laboriosidad, paciencia y
  perseverancia.

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Cuaderno de Trabajo (Estudiantes)

• Incluye ejemplos y actividades diseñados para que
  los estudiantes aprendan a
• analizar un problema,
• descomponerlo en partes,
• ordenar lógicamente esas partes,
• diseñar un algoritmo que represente una solución
  del problema,
• traducir el algoritmo a MicroMundos / Scratch y,
• verificar la respuesta.

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ALGORITMOS Y PROGRAMACIÓNEN LA EDUCACIÓN ESCOLAR

• Fundación Gabriel Piedrahita Uribe
• Antecedentes del proyecto
• Propuesta planteada
• Experiencia INSA
• EXPERIENCIA ICESI (CALI)

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Experiencia ICESI

• Preocupación por la falta de interés que los
  estudiantes de grado 11 demuestran hacía las
  ingenierías
• Esta situación parece obedecer a la mala
  formación escolar en Ciencias y Matemáticas.
• Deficiencia esta que se evidenció claramente en
  la última prueba Pisa (2006), en la cual Colombia
  ocupó el puesto 53 entre 57 países (OCDE, 2008).
• La enseñanza de Informática, muchas veces no
  motiva a los estudiantes a contemplar las
  Ingenierías como opción de vida profesional.

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Experiencia ICESI

• Se buscó una herramienta de programación,
  preferiblemente basada en Logo, atractiva para
  niños y jóvenes, estable en su funcionamiento,
  fácil de aprender y gratuita, para que el costo
  no fuera obstáculo en su implementación.
• Se ensayaron Alice y KPL.
• Se tomó la decisión de utilizar Scratch
  (http//scratch.mit.edu), por encontrarla
  realmente valiosa para los ambientes escolares.

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Experiencia ICESI

• Elegida Scratch como herramienta para iniciar
  programación en educación escolar, se comenzó un
  proyecto de grado para desarrollar una serie de
  materiales tanto para que los docentes aprendan a
  utilizarla, como a trabajarla con estudiantes.
• Los materiales mencionados comprenden
  instructivos ilustrados para cada lección (en
  formato PDF) y videos que muestran cómo elaborar,
  en 8 lecciones, un juego básico de Super Mario.

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Experiencia ICESI

• Se convocaron 11 docentes de Informática de tres
  instituciones educativas de Cali (INSA, Comfandi
  y Corporación Educativa Popular) para validar
  estos materiales.
• La validación consistió en realizar paso a paso
  las instrucciones propuestas en los guiones de
  cada una de las lecciones (8 en total) y en hacer
  las observaciones del caso.

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GRACIAS
http//www.eduteka.org/Ribie2008.php editor_at_edutek
a.org