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Un estudio sobre la utilidad de la realización de
prácticas de laboratorio en el proceso de
aprendizaje y su influencia en los resultados de
la evaluación del alumno
Ángeles Calduch, José Manuel Prats, Vicent Giner,
Santiago Vidal
Departamento de Estadística e IO Aplicadas y
Calidad
Bilbao, 12-14 julio 2006
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Índice

• Resumen
• Introducción
• Descripción de la muestra y análisis preliminares
• Análisis realizados
• Análisis multivariante PLS
• Análisis mediante Modelo MLR
• Conclusiones
• Discusión y líneas futuras

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Resumen

• Trabajo realizado en la Escuela Técnica Superior
  de Informática Aplicada (ETSIAp) de la
  Universidad Politécnica de Valencia
• Efecto que la realización de las prácticas de la
  asignatura de Estadística tiene sobre la nota
  final del examen
• Utilización de dos técnicas estadísticas
  complementarias

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Introducción

• Objetivo ver si realmente las prácticas que
  realizan los alumnos en una de las asignaturas
  que impartimos influye en el aprendizaje de los
  conceptos de la asignatura, y si esto se ve
  reflejado en la nota del examen

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Introducción

• Estudio
• Asignatura Estadística
• Curso Primero
• Titulaciones ITIG e ITIS
• Profesores Departamento de Estadística e
  Investigación Operativa Aplicadas y Calidad que
  imparten la asignatura

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Introducción

• Asignatura
• Cuatrimestral de 2º cuatrimestre
• Troncal en las titulaciones de ITIG e ITIS
• Carga lectiva 6 Créditos, 3 T, 1.5 PA y 1.5 PL
• Impartición desde el curso 2001-2002
• 8 grupos de teoría en la asignatura
• 712 alumnos en el curso 2004-2005, de los que se
  ha realizado el estudio sobre 286 en junio, y 142
  en septiembre

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Introducción

• Asignatura
• 1 grupo de teoría 3 grupos de prácticas
• Tamaño máximo de los grupos de prácticas 35
  alumnos
• Distribución de los alumnos en las prácticas
  grupos de 3
• Paquete estadístico utilizado STATGRAPHICS

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Introducción

• Prácticas de la asignatura
• Cada práctica versa sobre los contenidos vistos
  en las clases de teoría anteriores
• Al final de la práctica, los alumnos realizan una
  evaluación, que es devuelta corregida en la
  siguiente sesión

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Introducción

• Evaluación de las prácticas
• Nota de la evaluación entre 1 y 1
• Nota final de prácticas entre 1 y 1 (media
  aritmética de las notas de prácticas)
• Nota común a los 3 alumnos que realizan la
  práctica juntos

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Introducción

• Evaluación de la asignatura
• Nota final de la asignatura
• Nota del examen si es gt 4.5 Nota de
  prácticas
• o
• Nota del examen si es lt 4.5

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Descripción de la muestra y análisis
preliminares

• Muestra
• Datos de notas de exámenes y prácticas de 428
  alumnos de la asignatura Estadística
• Curso 2004 2005
• Centro ETSIAp
• Universidad Universidad Politécnica de Valencia

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Descripción de la muestra y análisis
preliminares

• Factores considerados como potenciales a la hora
  de influir sobre la nota de examen
• Nota de prácticas
• Especialidad Gestión o Sistemas (diferente
  enfoque profesional, y por lo tanto tal vez una
  distinta predisposición hacia la asignatura)
• Grupo de matrícula (orden de matrícula, lengua y
  horario en el que se imparten)

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Descripción de la muestra y análisis
preliminares

• Factores considerados como potenciales a la hora
  de influir sobre la nota de examen
• Profesor que imparte la asignatura
• Número de convocatoria en la que se presenta el
  alumno al examen
• Número de convocatoria en el curso (junio o
  septiembre)

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Análisis realizados

• Hemos realizado dos técnicas estadísticas
  diferentes
• PLS (modelo de ajuste por mínimos cuadrados
  parciales) Método robusto, técnica que se
  comporta bien ante la existencia de datos
  faltantes y la presencia de colinealidad entre
  las variables
• MLR (modelo de regresión lineal múltiple)
  Permite estudiar el efecto de las variables
  explicativas sobre la variable de interés

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Análisis realizados Análisis multivariante
PLS

• En las variables de estudio hay correlación

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Análisis realizados Análisis multivariante
PLS

• En las variables de estudio hay correlación
• el PLS es una manera adecuada de analizar los
  datos

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Análisis realizados Análisis multivariante
PLS

• Objetivo del PLS Explicar la relación entre dos
  conjuntos de variables X e Y, así como la
  variabilidad tanto en X como en Y, maximizando
  la covarianza entre ellos

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Análisis realizados Análisis multivariante
PLS

• Objetivo del PLS Explicar la relación entre dos
  conjuntos de variables X e Y, así como la
  variabilidad tanto en X como en Y, maximizando la
  covarianza entre ellos
• El PLS hace una proyección de X, de manera que
  aproxima bien X y maximiza la correlación con Y
  (aproximando también bien Y)

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Análisis realizados Análisis multivariante
PLS

• Las variables explicativas utilizadas son
• Nota de prácticas primero como variable
  continua, y luego como variable cualitativa
• Convocatoria orden de convocatoria, 1 a 5
• Examen variable cualitativa, junio o septiembre
• Código del profesor
• Grupo de matriculación
• Titulación

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Análisis realizados Análisis multivariante
PLS

• Variable de salida
• Nota del examen

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Análisis realizados Análisis multivariante
PLS
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Análisis realizados Análisis multivariante
PLS

• Si analizamos el factor Convocatoria como de tipo
  cualitativo, tenemos la siguiente gráfica

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Análisis realizados Análisis multivariante
PLS
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Análisis realizados Análisis MLR

• Aunque el objetivo no es obtener un modelo
  predictivo para la nota del examen, usamos el
  modelo de regresión lineal múltiple (MLR) para
  estudiar la significación del efecto de las
  distintas variables explicativas en la variable
  respuesta
• Se utiliza este método en lugar del ANOVA porque
  se trata de datos recogidos, y que no proceden de
  un diseño de experimentos

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Análisis realizados Análisis MLR

• Para estudiar los efectos reales de las distintas
  variables explicativas en la variable respuesta,
  hemos estimado el modelo sobre las dos
  convocatorias junio y septiembre

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Análisis realizados Análisis MLR

• Las variables explicativas utilizadas en los
  modelos de junio y septiembre son
• Nota de prácticas variable cuantitativa continua
  
• Asistencia 1 ó 0
• Convocatoria variable cuantitativa. Número de
  convocatoria para el alumno en el examen de junio
  
• Código del profesor 4 variables dicotómicas

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Análisis realizados Análisis MLR

• Las variables explicativas únicas en el modelo de
  septiembre son
• Jun-Sep 1 si el alumno se ha presentado a la
  convocatoria de junio, 0 si no lo ha hecho
• Código del profesor 3 variables dicotómicas

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Análisis realizados Análisis MLR

• Variable dependiente
• Nota del examen

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Análisis realizados Análisis MLR
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Análisis realizados Análisis MLR
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Conclusiones

• Los resultados obtenidos han puesto de manifiesto
  el efecto positivo que tiene la realización de
  las prácticas en la nota del examen
• Este efecto lineal indica que a mayor nota de
  prácticas se observa una mayor nota de examen
• Razones? Diferente capacidad intelectual de los
  alumnos? Distinta motivación? Diferente
  asimilación de conocimientos en las prácticas?

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Conclusiones

• Diferente capacidad intelectual de los alumnos?
  Podría considerarse que los alumnos más capaces
  de aprovechar las prácticas son, a su vez, los
  que obtienen mejor nota en el examen final
• Distinta motivación? Podría suceder que los
  alumnos más motivados en las prácticas fuesen
  también los más motivados en el examen

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Conclusiones

• Sin embargo, pensamos que estos dos motivos no
  justifican la correlación positiva observada
  entre la nota de prácticas y la del examen, ya
  que en prácticas se trabaja en grupos de 3
  alumnos que reciben la misma nota
• haber entre
• esos grupos rebaja las posibles diferencias
  entre la capacidad intelectual o motivación
  individual de los alumnos

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Conclusiones

• Sin embargo, pensamos que estos dos motivos no
  justifican la correlación positiva observada
  entre la nota de prácticas y la del examen, ya
  que en prácticas se trabaja en grupos de 3
  alumnos que reciben la misma nota
• La homogeneidad que puede haber entre esos grupos
  rebaja las posibles diferencias entre la
  capacidad intelectual o motivación individual de
  los alumnos

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Conclusiones

• Nuestra conclusión Una mayor asimilación de
  conocimientos en las prácticas puede ayudar a
  preparar mejor el examen final

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Discusión y líneas futuras

• El estudio realizado surgió con la idea de
  validar nuestro modelo de asignatura
• Además, constatar el posible efecto positivo de
  la realización de prácticas en el aprendizaje del
  alumno puede justificar la existencia de las
  prácticas

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Discusión y líneas futuras

• Creemos que el método propuesto para el estudio
  del efecto de las prácticas sobre el aprendizaje
  del alumno podría ser aplicable a distintas
  materias
• Consideramos que la metodología propuesta, con
  las pertinentes adaptaciones, podría valer como
  método general para evaluar de manera
  cuantitativa el efecto de posibles cambios en las
  metodologías docentes sobre el aprendizaje del
  alumno

38
Gracias por la atención
Un estudio sobre la utilidad de la realización de
prácticas de laboratorio en el proceso de
aprendizaje y su influencia en los resultados de
la evaluación del alumno
Ángeles Calduch, José Manuel Prats, Vicent Giner
y Santiago Vidal
UPV - Departamento de Estadística e IO Aplicadas
y Calidad
ESTE TRABAJO HA SIDO SUBVENCIONADO POR LA ESCUELA
TÉCNICA SUPERIOR DE INFORMÁTICA APLICADA DE LA
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE VALENCIA