Microbit para tod@s

El modelo 5E (por sus siglas en inglés Engage, Explore, Explain, Elaborate and Evaluate) busca que los estudiantes comprendan un conjunto de conceptos complejos a través de una serie de pasos establecidos a lo largo de un horizonte de aprendizaje. Este modelo promueve el aprendizaje colaborativo y activo, intrigando a los aprendices para que estos sean capaces de adquirir conocimientos a partir de la indagación y puedan extraer conclusiones propias. En definitiva, ejercitar el tan codiciado pensamiento crítico.

Este modelo fue desarrollado por el Estudio Curricular de Ciencias Biológicas (BSCS por sus siglas en inglés) a mediados de los años 80, y numerosos estudios han demostrado desde entonces una mejora significativa en el desarrollo de competencias y del interés por la ciencia en los estudiantes. Este modelo está fundamentado en el ciclo del aprendizaje de Karplus y Thier, quienes dos décadas antes ya proponían que “... la planificación de una unidad (didáctica) ha de consistir en la secuencia: exploración preliminar, invención y descubrimiento” (Karplus y Thier, 1967, p. 40). De esta manera, dividían el aprendizaje científico en tres fases:

• Exploración: se permite a los alumnos explorar o experimentar el fenómeno a estudiar sin ninguna explicación teórica previa.

• Invención: el docente explica los conceptos.

• Descubrimiento: el alumnado aplica los conceptos explicados a nuevas situaciones relacionadas.

El trabajo llevado a cabo por el BSCS amplió estas fases a cinco (añadiendo una inicial y otra final), y las redefinió de la siguiente manera (Bybee et al., 2006; Falcó, 2022):

1. Implicación (Engagement): atraer la atención de los estudiantes es clave en el proceso de aprendizaje: si el estudiante no se implica, lograr el aprendizaje es imposible. Para ello, se puede plantear una cierta situación, una pregunta abierta, un problema, etc. que esté alineado con sus intereses. Debería relacionarse con conceptos previos y servir para mostrar las malinterpretaciones que los alumnos puedan tener. En esta fase, el docente únicamente ha de presentar la situación y la tarea instruccional. Se considerará exitosa si los alumnos están intrigados por la tarea.

2. Exploración (Exploration): una vez los estudiantes están implicados, es el momento de que exploren las nuevas ideas. Las actividades en esta fase, ya sean de manipulación o de búsqueda y documentación, están orientadas a generar un desequilibrio en el aprendiz, para que pueda establecer relaciones, observar patrones, cuestionarse hechos… Este desequilibrio iniciará el aprendizaje, buscando de nuevo un estado de equilibrio. El rol del docente durante esta fase es iniciar la actividad y simplemente apoyar a los estudiantes.

3. Explicación (Explanation): en esta fase, el docente pide a los alumnos hacer sus propias explicaciones de lo observado en las fases anteriores para posteriormente explicar él mismo los conceptos de una manera técnica y con el lenguaje apropiado. No necesariamente ha de ser mediante una clase magistral.

4. Elaboración (Elaboration): hace referencia al desarrollo de actividades con los objetivos principales de aplicar lo aprendido y de generalizar los conceptos y habilidades adquiridos. Los estudiantes pueden realizar investigaciones relacionadas, discutir una solución a un problema similar o defender las conclusiones a las que han llegado.

5. Evaluación (Evaluation): finalmente, el docente ha de determinar el nivel de entendimiento de cada estudiante, de manera paralela a la fase de elaboración. Los estudiantes deben recibir realimentación de las explicaciones dadas y las discusiones realizadas. Además, hay que permitir la autoevaluación de cada estudiante, de forma que sea capaz de conocer qué ha aprendido; así como la evaluación entre iguales.

El siguiente vídeo muestra de una forma muy clara y ejemplificada el desarrollo de las cinco fases y algunos errores comunes en la aplicación de este modelo:

En base al modelo 5E, se propone la realización de la siguiente actividad, orientada a la asignatura de Tecnología de 4º ESO y titulada: ¿Y yo, cómo programaría un…?. Más concretamente, está enmarcada dentro de los bloques 3 y 4 - Electrónica, Control y robótica.

Los objetivos a tratar con esta actividad son:

• Conocer las aplicaciones de la programación en robótica y electrónica

• Diferenciar los elementos de la placa microbit y conocer su funcionamiento básico

• Identificar un problema cotidiano sencillo que se pudiera resolver empleando esta herramienta

• Evaluar las posibles soluciones de manera grupal y consensuar la mejor estrategia

• Implementar, probar y describir el algoritmo creado

La temporalización y descripción detallada de la actividad es la siguiente (propuesta para 6 sesiones de trabajo en una clase de 20 alumnos):

Sesiones 1 y 2. Involucrar y explorar: la actividad comenzará con la presentación por parte del docente de la actividad. Se mostrarán ejemplos atractivos del uso de microbit que los estudiantes puedan aplicar a su vida cotidiana (juegos, control de luces con voz, robótica, etc.). Una vez atraída su atención, se les permitirá explorar la herramienta durante 1.5 sesiones: búsqueda de información en internet (webgrafía recomendada), ejemplos de uso llamativos, dificultades, componentes, etc.

Sesión 3. Explicación: los estudiantes explicarán, en grupos de 4 personas, qué han aprendido durante las dos sesiones previas sobre distintas aplicaciones de la programación con placas tipo microbit, sus características, componentes, potencial, sensores, dificultades… Será una presentación breve de 5 minutos por equipo. El docente realizará una explicación formal durante los siguientes 30 minutos, incidiendo en aquellos aspectos en los que los grupos han mostrado mayor dificultad o interés.

Sesiones 4 y 5. Elaboración: los conocimientos adquiridos se pondrán en práctica durante estas dos sesiones. Cada grupo formado, deberá crear un pequeño programa y cargarlo en la placa microbit para solucionar un problema que hayan identificado en su vida cotidiana. Algunos ejemplos pueden ser: crear un temporizador para las presentaciones de clase, programar un contador mediante LEDs, controlar una secuencia de luces mediante los distintos interruptores, controlar luces mediante sonido, crear un juego, etc. También se dará a los alumnos y alumnas ejemplos de proyectos sencillos en microbit, y podrán escoger uno de ellos (Microbit, s.f.).

Sesión 6. Evaluación: parte de la evaluación se habrá realizado durante la fase de elaboración. Sin embargo, se reserva esta última sesión para que los estudiantes realicen su propia autoevaluación y la coevaluación de sus compañeros. Se facilitarán hojas con rúbricas para ello.

Desde mi punto de vista, el modelo 5E aborda el proceso de aprendizaje de una forma completa y cohesionada: desde la indagación hasta la autoevaluación. Aspectos clave como la motivación del alumnado, la interconexión de conceptos o el pensamiento crítico son claramente ejercitados con esta metodología. Además, permite combinar etapas de trabajo autónomo con el trabajo colaborativo, la reflexión y la puesta en común; al igual que fases de explicación del docente y otras de indagación propia, y no en el orden tradicional.

Esta actividad me ha permitido conocer la dificultad en desarrollar una actividad de aprendizaje, incluso no detallándola al completo ni realizándola con alumnado real. También he podido identificar los que para mí son los puntos clave de este modelo: la motivación del alumnado y las clases más allá de la explicación magistral. Uno de los aspectos más complejos de este modelo es precisamente “enganchar” al alumnado a la tarea propuesta. Para ello es necesario, no solo conocerlo, sino también un gran trabajo previo por parte del docente. Por otra parte, no puedo evitar preguntarme ¿cómo conseguir que los alumnos sean capaces de aprovechar la fase de exploración? y si la aplicación de este modelo (claramente pensado para ciencias) es realmente viable en Tecnología.

Bibliografía

• Karplus, R., & Thier, H. D. (1967). A new look at elementary school science: Science curriculum improvement study. Rand McNally.

• Bybee, R. W., Taylor, J. A., Gardner, A., Van Scotter, P., Powell, J. C., Westbrook, A., & Landes, N. (2006). The BSCS 5E instructional model: Origins and effectiveness. Colorado Springs, Co: BSCS, 5, 88-98.

• Falcó, C. (2022). Modelo 5E. Diseño de actividades de aprendizaje. Disponible en Classroom.

• Micro bit (s.f.). Microbit: Proyectos. URL: https://microbit.org/es-es/projects/