3.01 Tesis magíster

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Criterios de diseño para actividades educativas (flipped classroom) fuera del aula
(2019) Gutiérrez Arias, Iván Nicolás; Nussbaum Voehl, Miguel; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
El Flipped Classroom es un modelo de aprendizaje que lleva el aprendizaje de los contenidos fuera del aula, permitiendo un espacio de aprendizaje más activo dentro de la sala de clases. El espacio de aprendizaje de los contenidos fuera del aula esta principalmente compuesto por vídeos y por preguntas que pueden ser interactivas, lo que favorece la evaluación formativa. Sin embargo, los videos no siempre logran transmitir adecuadamente el mensaje deseado por el profesor, y la evaluación formativa no es una práctica instalada en el aprendizaje online. Es pues conveniente desarrollar una guía que apoye a los docentes tanto en el desarrollo de estos vídeos, como en el desarrollo de preguntas y contenidos que permitan la evaluación formativa. Por otra parte, es relevante conocer de qué manera estos criterios de diseño impactan tanto a los desarrolladores de contenido como en el producto final. En esta investigación se desarrollaron 3 guías de diseño para profesores que quieran implementar el modelo Flipped Classroom, implementadas también a través de vídeos que quedaron en línea. La primera explica cómo realizar videos efectivos y las otras dos se enfocan en enseñar cómo ha de ser una correcta evaluación formativa posterior al video. Para validar las guías desarrolladas, se crearon tres encuestas; la primera para que los profesores evaluasen la calidad de las guías de diseño, la segunda para que los profesores auto evaluaran el contenido creado, es decir, videos y evaluación formativa, en base a las guías, y la tercera, para que los alumnos calificaran el producto final. El objetivo era poder relacionar cada una de las 3 evaluaciones, a fin de mejorar el proceso de diseño y tener una mejor experiencia del usuario. El resultado fue la creación de un framework que involucra tanto al diseñador como al usuario final en instancias secuenciales de retroalimentación durante un proceso de diseño genérico.
Desarrollo de la retroalimentación mediante plataforma colaborativa
(2018) Vargas Silva, Simón Alejandro,; Nussbaum Voehl, Miguel; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
A pesar de las grandes transformaciones que han permitido las tecnologías de la información, como sociedad mantenemos un modelo estático de clases que no aprovecha estas nuevas oportunidades. En esta investigación se implementó una herramienta tecnológica en el curso de Didáctica de las Matemáticas de la Facultad de Educación de la Pontificia Universidad Católica de Chile. Esto con el fin de potenciar las habilidades superiores de los alumnos por medio de la retroalimentación. La herramienta utilizada consistió en una plataforma web colaborativa que permite darle un rol activo a los alumnos, los cuales tienen que realizar actividades en donde se les pide retroalimentar constructivamente a sus compañeros. La plataforma fue puesta en marcha en el primer semestre del año 2017 con el objetivo de probar su funcionamiento, descubrir problemas y evaluar posibles mejoras. En el segundo semestre se utilizó lo aprendido anteriormente para mejorar la experiencia y se evaluó el nivel de las retroalimentaciones, observándose un aumento significativo en las últimas actividades. Se concluye que la plataforma ayuda a mejorar el nivel de las retroalimentaciones. También se evaluó el impacto del nivel de las retroalimentaciones sobre las respuestas finales de los alumnos que las redactaron y de los alumnos que las recibieron, encontrándose que buenas retroalimentaciones estaban asociadas a cambios positivos del nivel de respuesta. Sin embargo, sólo en uno de los cuatro casos evaluados se obtuvo una diferencia estadísticamente significativa.
Diseño e implementación de un sistema de retroalimentación basado en planificación automática para incentivar la comunicación dentro de grupos de niños en un juego colaborativo
(2018) Sáez Nilo, Cristián Andrés,; Nussbaum Voehl, Miguel; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
En los últimos años, las habilidades del siglo XXI han adquirido relevancia, considerándose la Resolución Colaborativa de Problemas (CPS) como una fundamental, tanto para su enseñanza como para su evaluación. Surge así; la iniciativa de la OCDE (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico) de realizar una evaluación a gran escala de CPS en PISA (Programme for International Student Assessment) 2015, la cual ha reafirmado la relevancia de esta habilidad, a través del diseño de un marco teórico y una metodología para medirla. El objetivo de esta Tesis es desarrollar un sistema de retroalimentación automática que promueva la comunicación entre grupos de niños que están trabajando colaborativamente, basado en Automated Planning. Para esto se propone un método de Partial Order Planning basado en el método de monitoreo de Muise para los tipos de planes utilizados, que tenga un tiempo de ejecución pequeño. Se realizan pruebas de rendimiento para este método propuesto y de validez para la retroalimentación entregada por el sistema. De la experimentación se pudo apreciar que el método es capaz de entregar un monitoreo valido con un mejor rendimiento que otros métodos de Partial Order Planning. La retroalimentación entregada tuvo resultados bajos con respecto a lo esperado.
Entrepreneurship education : "the Chilean experience" - a case study on the Berkeley method of entrepreneurship.
(2017) Opazo Piper, Sebastián Andrés; San Martín Gamboa, Ricardo Manuel; Cruz Novoa, Alfonso; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Hoy más que nunca el emprendimiento desempeña un papel relevante en las economías abiertas para el crecimiento. Altos niveles de emprendimiento pueden alcanzarse mediante la educación, y especialmente la educación empresarial. A pesar de que existe una amplia variedad de estudios sobre cursos basados en el trabajo grupal para el diseño de productos e innovación, hoy no existe evidencia sustancial de su efecto sobre los resultados de aprendizaje. Esta tesis estudia el curso “ING2030: Investigación, Innovación y Emprendimiento”, dictado en la Pontificia Universidad Católica de Chile (PUC), considerando la autoeficacia e intención a emprender, asociado a los resultados esperados del curso. Nuestro principal objetivo es explorar y medir los impactos de nuevos cursos de emprendimiento. Dicho esto, pretendemos ofrecer una intervención probada para fomentar y desarrollar una mentalidad emprendedora en estudiantes de ingeniería. Comenzamos investigando la forma en que los seres humanos guían sus comportamientos para luego poder diseñar metodologías e intervenciones apropiadas para influir en ellos. Luego proporcionamos datos de los efectos del Berkeley Method of Entrepreneurship (BMoE) en los estudiantes de la Universidad de California en el BMoE Bootcamp. A continuación, se realiza el mismo estudio en la PUC, midiendo los impactos de una versión adaptada del curso: ING2030. Consecuentemente, analizamos los efectos generales del BMoE, no sólo como un caso aislado. Encontramos pruebas concluyentes que la intervención estudiada implementada en Chile fue capaz de mejorar la autoeficacia de los estudiantes de ingeniería de la PUC. En cuanto a la intención a emprender, hubo un incremento positivo en las declaraciones asociadas a este ítem. Sin embargo, no fue estadísticamente significativo y más investigación debe llevarse a cabo. Finalmente, el estudio de este caso provee evidencia que la autoeficacia en el emprendimiento puede aumentar la intención de alguna manera inmediata. Sin embargo,los resultados demuestran que no existe una relación de efecto de causa simple entre ambas variables.
Estudio comparativo de usabilidad de una aplicación CSCL en diferentes plataformas de hardware
(2010) Calderón, Juan Felipe; Nussbaum Voehl, Miguel; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
La correcta utilización de tecnología en la sala de clases ha probado ser un aporte a las prácticas pedagógicas existentes, y en particular al trabajo colaborativo. Con este fin, se han ocupado una gran variedad de plataformas (netbooks, PDAs, teléfonos móviles, computadores de escritorio), pero no se ha analizado en profundidad qué diferencias existen entre estas a nivel de su usabilidad y de su capacidad de generar colaboración. El presente trabajo busca aportar en esta dirección, realizando un estudio comparativo del uso de una misma actividad colaborativa cara a cara en cuatro plataformas distintas: teléfonos móviles, netbooks, tablets y computadores de escritorio con Multiple Mice.
Evaluación del desarrollo de competencias de investigación en pregrado en la Escuela de Ingeniería Civil de la Pontificia Universidad Católica de Chile
(2013) Undurraga Pellegrini, Sofía; Llera Martin, Juan Carlos de la; Paredes M., Ricardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
La investigación en pregrado se define como una investigación realizada por un alumno durante sus estudios de pregrado bajo la guía de un profesor, con el propósito de realizar una contribución, idealmente original, al conocimiento de una disciplina. Esta clase de investigación beneficia tanto al alumno como al profesor, y también a la institución albergante. Bajo esta premisa, la Escuela de Ingeniería de la Pontificia Universidad Católica de Chile lanzó un nuevo programa (denominado IPre) que busca introducir y motivar a más alumnos en la investigación desde el principio de su carrera. Consecuentemente, el objetivo de esta tesis se centra en la evaluación de este programa en base a las competencias necesarias de aprender por los alumnos para realizar buenas investigaciones, y las características que definen a una buena experiencia de investigación. Para ello se creó un modelo cuantitativo que traduce las percepciones cualitativas de los alumnos y profesores participantes respecto a estas competencias, en parámetros que fueran medibles y comparables. Se tomó a un grupo de 66 alumnos que hicieron una investigación durante el primer semestre 2012 junto a un grupo de control de 347 alumnos que nunca ha realizado investigación. Por otra parte, se analizó a un segmento del grupo de alumnos investigadores (37) y se contrastó su percepción con la de sus profesores guía. Para ambas comparaciones se analizaron las competencias individuales y en términos globales.
Factores de aula influyentes en el rendimiento académico en colegios de bajo desempeño
(2015) Bisso Manieu, Cristóbal Ignacio; Nussbaum Voehl, Miguel; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Los factores que influyen en el rendimiento académico han sido ampliamente estudiados. Sin embargo, no existe mucha evidencia sobre las prácticas de aula que influyen en el desempeño académico en el contexto de colegios de bajo rendimiento, sin importar su nivel socioeconómico. Esta investigación busca identificar prácticas específicas de enseñanza asociadas con rendimiento académico en colegios de bajo desempeño. Se analiza información obtenida de 61 colegios que fueron visitados en todo Chile. Para realizar el análisis, se identificaron veinte criterios para poder definir un puntaje de las prácticas de aula para cada colegio. Este puntaje se comparó con el rendimiento académico de los colegios, que en Chile es medido por una prueba nacional estandarizada (SIMCE). Por medio de una análisis de regresión simple se obtuvo una relación positiva y significativa entra la puntuación de prácticas en el aula y el desempeño académico. Por otro lado, se realizó una regresión múltiple entre cada uno de los veinte criterios mencionados y el rendimiento académico del colegio, la cual mostró que cuatro de los criterios tenían efectos diferenciadores significativos en el puntaje SIMCE. Además, todos estos criterios estaban relacionados a elementos sociales y de interacción dentro del aula. Concluimos que las prácticas del aula tienen un impacto en el desempeño académico aún en colegios de bajo rendimiento y también demostramos que ciertos comportamientos de profesores pueden tener influencia en los resultados académicos.
Incorporación de resúmenes automáticos para la retroalimentación del trabajo en clases masivas
(2021) Yunis Poza, Leyla Nicole; Nussbaum Voehl, Miguel; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
La alta demanda por acceder a la educación superior ha generado que las instituciones implementen large classes. Así la implementación de aprendizajes activos, como problem-based-learning, se han complejizado considerando que el profesor debe atender las necesidades individuales de sus estudiantes. Esto es un desafío para el profesor, ya que no cuenta con herramientas para entregar retroalimentación personalizada. El objetivo de este trabajo es estudiar cómo apoyar al profesor a entregar retroalimentación oportuna a alumnos de un large class en el desarrollo de problem-based-learning. Para alcanzar este objetivo, se propuso un modelo que combina feedforward con un andamiaje realizado con una herramienta de síntesis automáticas, y feedback entre pares. Así el profesor entrega feedforward con comentarios a nivel general, y un peer anónimo dentro del large class entrega feedback personalizado. Los resultados muestran que el profesor a pesar de no otorgar un feedback personalizado, si puede otorgar un formative feedforward enriquecido, gracias al resumen generado por la herramienta de síntesis automática. Por otro lado, se observa que los estudiantes valoraron positivamente las instancias de entregar y recibir feedback. Finalmente, se evidencia un aumento progresivo y significativo de las habilidades de pensamiento crítico. Considerando el vacío bibliográfico respecto al uso posterior que los profesores pueden otorgar a los reportes de las herramientas de síntesis automáticas, este trabajo aporta al desarrollo de estrategias de feedforward. Tomando en considerando la experiencia con la pandemia por COVID-19, este trabajo también aporta con el modelo propuesto pues puede ser implementado íntegramente online en entornos síncronos y asíncronos, lo que se propone de trabajo futuro.
Medición de la creatividad a través del pensamiento divergente
(2018) Steinsapir, Kevin; Nussbaum Voehl, Miguel; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
En esta investigación se estudiaron y aplicaron distintos instrumentos de medición de la creatividad en 39 estudiantes de cuarto medio de un colegio en la comuna de Pedro Aguirre Cerda. Se determinó que la forma más apropiada y objetiva para medir la creatividad es a través del pensamiento divergente, evaluando la fluencia, flexibilidad y originalidad de las ideas. Se aplicó el Test de Torrance y el Test de Usos Múltiples de Guilford en dos pruebas cada uno para medir la creatividad de forma estándar. Además, se aplicaron cinco evaluaciones de pensamiento divergente relacionadas con las matemáticas. Se midió la confiabilidad de los datos a través del alpha de Cronbach, en donde ocho de un total de nueve pruebas mostraron valores dentro del rango aceptable. Finalmente, se discutieron relaciones entre la creatividad, la creatividad en matemáticas y el desempeño académico. El aporte de la tesis al desarrollo del conocimiento radica en que demostramos que el pensamiento divergente y la creatividad es algo que se puede aplicar en matemáticas y que permite a los estudiantes desarrollar sus propias ideas.
Modelo para la generación de actividades cooperativas para grupos pequeños
(2012) Back Rosinzki, Daniela; Nussbaum Voehl, Miguel; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
A partir del 2015, PISA medirá la capacidad de los alumnos a resolver problemas interactuando entre ellos. En el trabajo grupal los alumnos trabajan en pos de un objetivo común, el que pueden alcanzar de forma cooperativa o colaborativa. Sin embargo, para la comunidad es bastante confusa la diferencia entre lo que se considera colaboración y cooperación. Por otro lado, se ha demostrado que enfrentados a un problema que requiere de la colaboración para su solución, los grupos pequeños trabajan mejor. Nace así nuestra primera pregunta de investigación: ¿Es posible encontrar un modelo que apoye la creación de actividades cooperativas/colaborativas para grupos pequeños? Primero analizamos los grados de dependencia que puede existir entre compañeros y luego determinamos un modelo para la generación de actividades cooperativas/colaborativas, i.e., siete estructuras de trabajo son definidas: Identificar/Excluir, Categorizar elementos, Formar secuencias, Completar secuencias, Establecer asociaciones exactas, Establecer asociaciones múltiples y Construcción.
Mouse-based interpersonal computer for individual learning
(2013) Alcoholado Moënne, Cristián Felipe; Nussbaum Voehl, Miguel; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
La introducción de tecnología al aula trae múltiples beneficios si es integrada con un fin pedagógico. Entre ellos está la posibilidad de aumentar la participación de los estudiantes generando un aprendizaje activo de estos mismos, la posibilidad de dar retroalimentación personalizada en función del desempeño. Una de las principales restricciones de la adopción de tecnología en la sala de clases ha sido el alto costo de adquisición y mantención de los equipos. La principal respuesta ha sido minimizar el precio de cada computador para proveerle uno a cada estudiante. En esta línea destaca el proyecto One Laptop per Child, el que busca disminuir los costos a 100 dólares por computador. Ese precio es aún prohibitivo para muchos países, particularmente aquellos de escasos recursos lo que motiva la búsqueda de alternativas. El computador interpersonal de pantalla compartida propone una forma eficiente del uso de recursos. Utiliza sólo un computador, un proyector y un mouse para cada niño, logrando interacción masiva en la sala de clases a bajo costo. Si bien esta herramienta resulta atractiva económicamente, el uso de ella ha sido relativamente acotado. La integración pedagógica de esta tecnología ha sido utilizada principalmente para actividades grupales. Esto limita a que el contenido debe ser provisto de forma síncrona a los estudiantes sin contar con un ritmo de trabajo personalizado para cada aprendiz. Esta tesis presenta un modelo de aprendizaje individualizado para ser el Computador Interpersonal de Pantalla Compartida. Este busca proveer a los estudiantes un espacio de interacción en el cuál puedan trabajar individualmente al ritmo de cada aprendiz. El modelo propone la integración del profesor dentro del sistema con un dispositivo adicional. Este posee una zona dedicada con información sobre el desempeño de sus estudiantes y herramientas adicionales que permiten tomar control del sistema. La validación de este modelo fue realizada en el contexto del aprendizaje de aritmética básica. Se utilizó este el sistema en diversas escuelas de Chile y una experiencia en India, todas con alumnos de entre 8 y 10 años. El objetivo era comprender la viabilidad del sistema, tanto en su usabilidad como la factibilidad de implementación en otros contextos culturales. Los resultados obtenidos muestran que el sistema fue fácilmente utilizado por los estudiantes y resultó más beneficioso para los estudiantes con peores resultados iniciales. Otro objetivo de esta tesis era el de entender las diferencias entre un Computador Interpersonal de Pantalla Compartida con otros sistemas similares. Las tecnologías seleccionadas fueron, computadores portátiles y computadores de escritorio en un laboratorio de computación. Los resultados experimentales mostraron que las tecnologías no eran en sí los elementos clave para la ejercitación, sino sus características. Particularmente, la capacidad de las herramientas de proveer retroalimentación instantánea y la posibilidad de los pares de interactuar determinaban directamente el aprendizaje.
Shooters in the classroom : an analysis of the videogame genre as an educational tool
(2014) Andreu Tamayo, Juan José; Nussbaum Voehl, Miguel; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
En los últimos años el aprendizaje mediante videojuegos se ha convertido en un área de investigación sumamente atractiva dado su amplio campo de aplicación y potencialidades en la sala de clases. Diversos estudios, que han utilizado videojuegos como herramienta educativa, han demostrado los beneficios de la implementación de mecánicas de juego específicas para la educación, pero han sido negligentes con las mecánicas de tipo shooter por considerarlas generalmente violentas. Tomando lo anterior en consideración, este estudio analiza cómo la mecánica shooter pude ser utilizada con fines educativos haciendo uso de trabajo colaborativo en aula, y se propone un modelo para el desarrollo de un shooter colaborativo basándose en la idea de que éstos no son intrínsecamente violentos y no necesariamente vuelven a los jugadores agresivos. Con el objetivo de validar el modelo propuesto, se desarrolló un videojuego educativo para el reforzamiento de la gramática castellana en alumnos de 4º Básico. Los resultados evidencian aprendizaje efectivo de los estudiantes, además de motivarlos y mantenerlos comprometidos con la actividad. El estudio finaliza con la conclusión de que las mecánicas shooter pueden ser empleadas como herramienta educativa sin generar resultados adversos.
Valor del feedforward generalizado comparado con la evaluación de pares en un contexto de clases masivas en modalidad remota
(2021) Gorodischer Robledo, Yael; Nussbaum Voehl, Miguel; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Las metodologías de aprendizaje activo, como lo es el problem-based learning, son más efectivas en la retención del conocimiento de largo plazo, y preparan mejor a los alumnos para el mundo laboral que las metodologías de enseñanza tradicional. Sin embargo, no es fácil aplicar estas en cualquier contexto. Con el paso del tiempo la educación superior se ha ido masificando, trayendo como consecuencia que se impartan clases con un alto número de alumnos. Sumado a esto, producto del COVID-19, las clases se han movido a una modalidad remota. Estas dos razones hacen que sea un desafío implementar estrategias de problem-based learning. Para poder hacer esto más sencillo se pueden integrar estrategias de feedback, tanto de los compañeros como del profesor. El objetivo de esta investigación es determinar cuál es el valor del feedforward generalizado comparado con el peer review en un contexto de aplicación de problem-based learning en clases masivas con modalidad remota. Durante el desarrollo del experimento se presentaron diversos obstáculos, entre los cuales destacan los problemas técnicos relacionados con el funcionamiento de la plataforma en la cual se llevaron a cabo las actividades. Esto permite concluir la importancia del correcto desarrollo de software, particularmente en las etapas de pruebas y testeo. Finalmente, a partir de los datos obtenidos, se concluye que no hay diferencia en las calificaciones entre un grupo y otro. A pesar de lo anterior, hay alumnos que sienten que es necesaria la intervención y la retroalimentación directa del profesor.

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