Revista de Ciencias Sociales (RCS)
Vol. XXVIII, No. 4, octubre - diciembre 2022. pp. 512-530
FCES - LUZ ● ISSN: 1315-9518 ● ISSN-E: 2477-9431
Como citar APA: Cárdenas-Oliveros, J. A.,
Rodriguez-Borges, C. G., Pérez-Rodríguez, J. A., y Valencia-Zambrano, X. H.
(2022). Desarrollo del pensamiento crítico: Metodología para fomentar el
aprendizaje en ingeniería. Revista de Ciencias Sociales (Ve), XXVIII(4),
512-530.
Desarrollo del pensamiento crítico: Metodología para
fomentar el aprendizaje en ingeniería
Cárdenas-Oliveros, Javier A.*
Rodriguez-Borges,
Ciaddy G.**
Pérez-Rodríguez,
Jesús A.***
Valencia-Zambrano,
Xavier H.****
Resumen
La
competencia de conceptualizar, analizar, sintetizar, evaluar y decidir sobre la
solución más conveniente en una situación problemática, es una de las
habilidades que deben poseer los ingenieros, para el desempeño eficaz y
eficiente de sus funciones. La Universidad tiene como parte de su misión, la
mejora permanente de la sociedad, a través del desarrollo de nuevos
conocimientos, entre ellos, el aprendizaje del pensamiento crítico. Este
trabajo tiene como objetivo efectuar una revisión de las estrategias para el
desarrollo del pensamiento crítico en los estudiantes de ingeniería, para
formular una propuesta metodológica que permita fomentar estos aprendizajes. Se
empleó la metodología denominada Desk Research, bajo la cual se sistematizaron
diferentes estrategias y métodos dirigidos a formular una propuesta innovadora
para desarrollar el pensamiento crítico en los 4.322 estudiantes cursantes de
las carreras de ingeniería, impartidas en la Universidad Técnica de
Manabí-Ecuador. Como resultado, se alcanzó a determinar una metodología que
contempla ambientes físicos y virtuales, basada en las experiencias de
universidades latinoamericanas, que han logrado realizar cambios significativos
en sus métodos y estrategias pedagógicas, para el desarrollo del pensamiento
crítico, como competencias transversales necesarias a desarrollar en la
formación de los ingenieros.
Palabras clave: Competencia transversal; aula virtual;
pensamiento crítico; enseñanza de la ingeniería; metapensamiento.
* Doctor en Ciencias Técnicas. Profesor Investigador de la
Universidad Politécnica Territorial de Aragua “Federico Brito Figueroa”,
Aragua, Venezuela. E-mail: cardenasoja@gmail.com ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4584-7286
** Doctora en Ciencias Técnicas. Profesora Investigadora de la carrera de Ingeniería Industrial en la Universidad Técnica de Manabí, Manabí, Ecuador. E-mail: ciaddy.rodriguez@utm.edu.ec ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1097-4194
*** Doctor en Ciencias, mención Instrumentación. Profesor Investigador de la carrera de Ingeniería Eléctrica en la Universidad Técnica de Manabí, Manabí, Ecuador. E-mail: jesus.perez@utm.edu.ec ORCID: http://orcid.org/0000-0002-1578-2565
**** Master en Ingeniería de Riego. Decano de la Facultad de Matemática, Físicas y Químicas en la Universidad Técnica de Manabí, Manabí, Ecuador. E-mail: xavier.valencia@utm.edu.ec ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1948-1161
Recibido: 2022-06-08 · Aceptado: 2022-08-26
Development of Critical Thinking: Methodology to Promote Learning in Engineering
Abstract
The ability to conceptualize, analyze, synthesize, evaluate and decide on the most convenient solution in a problematic situation is one of the skills that engineers must have for the effective and efficient performance of their duties. The University has as part of its mission, the permanent improvement of society, through the development of new knowledge, among them, the learning of critical thinking. The objective of this work is to carry out a review of the strategies for the development of critical thinking in engineering students, to formulate a methodological proposal that allows promoting this learning. The methodology called Desk Research was used, under which different strategies and methods were systematized to formulate an innovative proposal to develop critical thinking in the 4,322 students enrolled in engineering careers, taught at the Technical University of Manabí-Ecuador. As a result, it was possible to determine a methodology that contemplates physical and virtual environments, based on the experiences of Latin American universities, which have managed to make significant changes in their pedagogical methods and strategies for the development of critical thinking, as transversal skills necessary to develop in the training of engineers.
Keywords: Transversal competence; virtual classroom; critical thinking; engineering; Education; metathinking.
Introducción
En
diferentes momentos de la evolución del hombre, éste se ha enfrentado a crisis,
superando las mismas, motivado a la necesidad de supervivencia; sin embargo, la
carencia de educación representa un problema prioritario en la sociedad, debido
a que es a partir del acceso a los conocimientos, que surgen el desarrollo de
nuevas soluciones a los problemas, para trascender la crisis y construirse un
futuro, a través del descubrimiento de nuevos horizontes, esto como resultado de
la transformación de los conocimientos logrado a través de la educación formal
e informal. El presente, es una evolución del pasado, si no se conoce, no
existe, de ahí la importancia del hecho educativo, inmerso en el proceso de
construcción de las sociedades (Márquez y Vélez, 2017).
Específicamente
en el área de la ingeniería, la visión de la educación, ha evolucionado
paralelamente a los cambios tecnológicos, sucedidos a nivel mundial. El
concepto del arte de la ingeniería, se ha transformado hasta llegar a
constituirse académicamente en profesiones con una alta perspectiva científica,
con recompensas basadas principalmente en el logro de la investigación
(Balza-Franco, 2016).
A
partir de la década de 1980, surgió la competencia global, como el principal
impulsor del empleo en ingeniería, en conjunto con el rápido desarrollo de las
tecnologías de la información, lo que ha hecho evidente, la necesidad de
diseñar nuevas formas de educación en ingeniería, que logren en los graduados,
competencias y habilidades más fuertes en comunicación, trabajo en equipo,
integración del conocimiento, comprensión económica y una sólida competencia
técnica (Prados, 1998), capaz de generar juicios reflexivos, acerca de sus
decisiones, lo cual puede resumirse en un adecuado pensamiento crítico
(Madariaga y Schaffernicht, 2013).
En la
actualidad, las distintas estrategias de enseñanza-aprendizaje se centran en el
aula y en la actividad del profesor, respondiendo al concepto tradicional
lineal de contenidos-métodos de enseñanza-sistemas de evaluación
(Ibero-American Science and Technology Education Consortium [ISTEC], 2022),
planteando un esquema rígido, donde se obvian las formas de aprender de los
participantes, además de dejar de lado, la incorporación de estrategias de construcción
de nuevos conocimientos de manera autónoma por parte de los estudiantes.
Es
preciso, por las razones antes mencionadas, formular nuevas propuestas
metodológicas de enseñanza-aprendizaje, enmarcada en el modelo constructivista,
que permitan dotar a los estudiantes de ingeniería, con herramientas para:
Elaborar el proceso de toma decisión, con la finalidad de proponer alternativas
de solución a los problemas reales identificados, que facilitan la comparación
de modelos tradicionales y alternativos, e incluso proponer modelos propios,
teniendo en cuenta criterios amplios, basados en la recolección de evidencias y
contrastación de alternativas.
El
presente trabajo se desarrolla con una óptica cualitativa, cuyo objetivo
principal es formular una propuesta metodológica para fomentar el desarrollo
del pensamiento crítico en los estudiantes de ingeniería, a partir de la
identificación de metodologías de enseñanza-aprendizaje adecuadas para alcanzar
este fin.
1.
Desarrollo del pensamiento crítico
El
Pensamiento Crítico, se concibe como el pensamiento intelectualmente
disciplinado, capaz de conceptualizar, aplicar, analizar, sintetizar y evaluar
la información recabada a partir de la observación, experiencia, reflexión,
razonamiento o comunicación; implica más que acumular información o procesarla,
involucra identificar, analizar, sintetizar y evaluarla para producir
conocimiento procesable para la toma de decisiones efectivas (Olivares, López y
Valdez-García, 2018).
El
desarrollo de este tipo de pensamiento, es considerado como una de las
principales competencias transversales requeridas (Instituto de Tecnologías
Educativas, 2010), necesaria para poder desempeñarse eficiente y eficazmente en
la sociedad de la información y la comunicación.
Asimismo,
toma como punto de partida, las teorías de la argumentación, cuyo uso, por
parte de los estudiantes, les permite evaluar adecuadamente afirmaciones y
argumentos, para convertirse en seres autónomos y críticos, capaces de evaluar
argumentos, de una manera rigurosa y apropiada (Mejía y Zarama, 2004); en
consecuencia el desarrollo de estas habilidades, representa un aporte al método
científico en sus diferentes fases, observación sistemática, medición,
experimentación, y la formulación, análisis y modificación de hipótesis.
Bloom
(1984), creó una taxonomía del dominio cognitivo, donde se definen seis
categorías, de progresiva complejidad, las cuales se ilustran en la Figura I,
en la que se describen las categorías de Bloom: Conocer, comprender, aplicar,
analizar, sintetizar y evaluar, y su asociación con el proceso del pensamiento
crítico (Bloom, 1964). En este sentido, el pensamiento crítico explora el
último nivel de Bloom al inferir las consecuencias de las decisiones,
argumentarlas mediante la explicación en un proceso de diálogo, así como
auto-regular el aprendizaje para obtener una mejora continua en los niveles de
desempeño de la competencia (Núñez-López, Ávila-Palet y Olivares-Olivares,
2017).
Fuente: Elaboración propia, 2021
a partir de Núñez-López et al. (2017).
Figura I: Categorías de Bloom – Pensamiento Crítico
Un
elemento característico del pensamiento crítico, es que se trata de un
pensamiento orientado a la comprensión y resolución de problemas, a la
evaluación de alternativas y a la toma de decisiones. El pensamiento crítico
implica comprender, evaluar y resolver, así como también, autoevaluación,
pensar acerca del pensamiento (metapensamiento) y estar seguro de no pasar, sin
fundamento suficiente, a conclusiones (Ossa-Cornejo et al., 2018).
El
pensamiento crítico, corresponde a un enfoque reflexivo y proactivo para
cualquier situación, que en asociación con un juicio crítico (interpretación de
la información y calidad de las inferencias y suposiciones) conducirá a
diferentes patrones de toma de decisiones, recomendaciones innovadoras o la
propuesta de soluciones alternativas (Walker, 2003). Por lo que puede
considerársele, como un pensamiento reflexivo y razonable centrado en decidir
qué creer o hacer, subrayando, por lo tanto, la capacidad de tomar decisiones
acertadas, ya sea en el mundo de las ideas o en el mundo de las acciones.
1.1.
Enseñanza – aprendizaje del pensamiento crítico
La
didáctica del pensamiento crítico, requiere de un aprendizaje activo para la
construcción del conocimiento. Para que el alumno aprenda un concepto, es
necesario primero internalizarlo, para poder después aplicarlo y observar el
valor del concepto adquirido (Compte y Del Campo, 2019). Así mismo, requiere de
una evaluación constante de su trabajo, una auto-evaluación como parte integral
de su pensamiento crítico, entonces, se puede adquirir conocimiento,
comprensión y habilidades en cualquier cuerpo de contenido dado.
Para
aprender el contenido, es esencial pensar analíticamente y evaluativamente. Por
lo tanto, el pensamiento crítico, proporciona herramientas para internalizar el
contenido y evaluar la calidad de ese contenido, facilitando la construcción
del sistema que subyace al contenido (Elder y Paul, 2010).
Una de
las conclusiones del estudio: “El Pensamiento Crítico desde la perspectiva de
los docentes universitarios”, efectuado por un equipo de investigación de la
Universidad de Deusto (Bezanilla-Albisua et al., 2018), es el modelo de
organización del pensamiento crítico, esquematizado en la Figura II, el mismo
que se concibe como un proceso, en el que pueden diferenciarse varios niveles
de desarrollo: Un primer nivel de “análisis/organización y
razonamiento/argumentación”, consistente en conocer los datos de la situación
problemática y reflexionar sobre los mismos.
Fuente: Elaboración propia, 2021
a partir de Bezanilla-Albisua et al. (2018).
Figura II: Modelo de organización
del pensamiento crítico
Un
segundo nivel de “cuestionamiento y evaluación” de la situación, donde se
analizan los datos que se encuentran a primera vista, se cuestiona y prescinde
de certezas, colocando en tela de juicio las mismas, efectuando una valoración
y atribución de importancia a los elementos presentados, se utiliza el método
inductivo-deductivo contrastando la visión propia con otras visiones, que
contribuyan a tener una mejor comprensión de la realidad.
En
tercer lugar, se tiene el “posicionamiento y compromiso”, donde se toman
decisiones y se actúa en la resolución del problema, la persona puede hacerse
responsable y comprometerse mediante las acciones que se deriven de su
posicionamiento. Cada nivel necesariamente, va a requerir de diferentes
estrategias de enseñanza-aprendizaje para su desarrollo, adaptadas al grado de
madurez en los estudiantes.
1.2.
Métodos para fomentar el pensamiento crítico
Según
la Accreditation Board for Engineering and Technology (ABET), la Asociación de Maquinaria de
Computación (ACM) y el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos
(IEEE), entre otros, hacen énfasis en avanzar hacia enfoques de aprendizaje
cooperativo, mejorado por la utilización de tecnología centrada en el alumno.
Los
diseños curriculares deben respaldar el enfoque, abordando métodos de
aprendizaje activo, promoviendo ingenieros de por vida con habilidades de
comunicación efectivas, tanto orales como escritas, con capacidad de resolución
de problemas, conducción de proyectos y creación de equipos, involucrando competencia
en la investigación y reflexión crítica sobre lo investigado (Perassi et al.,
2017; Ibarra et al., 2019; Chávez et al., 2022).
Las
actividades propias de la enseñanza, tales como: La retroalimentación del
instructor de las asignaciones, la realización de investigación, el trabajo en
proyectos grupales, las presentaciones en clase y ensayos, los exámenes, donde
se incentive la comparación, así como contrastación, la determinación de la
confiabilidad de las fuentes, la explicación causal, la predicción, se
consideran estímulos efectivos del pensamiento crítico (Nold, 2017).
Existe
una preocupación en las universidades (inherente a su misión), sobre la
formación de profesionales de la ingeniería que satisfagan las competencias
exigidas por entornos laborales y sociales, cada vez más dinámicos (Román,
2020), por lo cual, han producido metodologías que buscan potenciar el
desarrollo de competencias genéricas como: El aprender a aprender, organizar y
planificar, analizar y sintetizar, aplicar los conocimientos a la práctica,
expresarse con claridad de manera oral y escrita en la propia lengua, capacidad
crítica y autocrítica, trabajar de forma colaborativa, capacidad de iniciativa
y liderazgo, conocer una segunda lengua, así como desarrollar el pensamiento crítico
(Díaz, 2006; Schmal, 2012).
A
continuación, se describen las metodologías que han sido usadas, para estimular
el logro de las competencias generales en ingeniería, en especial la del
pensamiento crítico.
a.
Método expositivo/lección magistral
Esta
se fundamenta en la exposición previamente estructurada por parte del profesor,
de los contenidos sobre el tema deseado, con el fin de transmitir conocimientos
y activar procesos cognitivos en el estudiante. El manejo de la
retroinformación del auditorio, incentivando la discusión, preguntas, propuesta
y resolución de ejemplos, contribuye a la construcción de una mentalidad
critica para afrontar problemas y solucionarlos de la manera más adecuada.
En
consideración, a que en la transmisión de las ideas existen generadores y
receptores, la elaboración de una propuesta para el desarrollo de competencias
en los profesores, buscando en ellos, la promoción del pensamiento crítico,
apoyados en una “herramienta conceptual”, producto de la investigación-acción,
que está constituida en tres etapas: La comprensión de los conceptos sobre
pensamiento crítico autónomo y logro de competencias en su uso; la Auto
observación con la finalidad de mejorar habilidades de detección de
manifestaciones de pensamiento crítico; y la actuación correspondiente, el
desarrollo de sus clases y la modificación de la herramienta, ajustando tanto a
sus necesidades y fortalezas, como a su contexto y comprensión particular del
pensamiento crítico (Mejía, Orduz y Peralta, 2006).
Dicha
concepción se basa en la interacción entre alumno-profesor en el salón de
clase, pero siguiendo un planteamiento inverso, denominado clase invertida,
donde la presentación del contenido se realiza antes de la clase presencial por
medio del e-learning, apoyos audiovisuales,
lecturas, entre otros insumos, que los estudiantes revisan en el trabajo
autónomo previo a la sesión.
La
clase presencial, está centrada en la realización de actividades donde se
utiliza el contenido abordado previamente por los estudiantes. A partir del
reconocimiento de la importancia del dominio del contenido, la comprensión
ampliada se alcanza con la intervención docente al momento de resolver la tarea
(Silva y Maturana, 2017), en una clase convertida más en una conversación, que
la tradicional magistral. Esta metodología en ingeniería es práctica común en
las preparaciones para las clases de laboratorio y talleres, donde incluso se
efectúan evaluaciones de pre laboratorio, requisito para la realización de la
experiencia.
b.
Estudio de casos
Se
pretende la adquisición de aprendizajes mediante el análisis de casos reales o
simulados. Edwin F. Gay introdujo el Método de Casos en el año 1908, en la Harvard Bussines School. El Método de casos
establece situaciones muy parecidas a las de la realidad o tomadas de esta
misma (González, 2013), permitiendo a los estudiantes abordar problemas
situados en entornos realistas en el aula. Un caso puede ser caracterizado, por
involucrar una descripción de un complejo entorno operativo, un problema de
decisión difícil de definir, incompleto y quizás con información ambigua,
estructura insuficiente y la necesidad de tomar una decisión (Torres, 2010).
c.
Resolución de ejercicios y problemas
Este
método de resolución de ejercicios, implica un dominio de habilidades lógicas
complejas, y suele utilizarse como complemento de la lección magistral (Del
Canto et al., 2008); sin embargo, estudios como el de Guisasola et al. (2011)
han mostrado que la enseñanza de resolución de problemas, mejora el logro de
habilidades específicas, relacionadas con la metodología.
La
educación en ingeniería, se centra fuertemente en la solución de problemas, el
ejercicio, ensayo y puesta en práctica de los conocimientos previos, fundamento
de los nuevos, son situaciones cotidianas en el aula de clase. El abordaje de
situaciones donde se solicita a los estudiantes que arriben a las soluciones
adecuadas o correctas, mediante la ejercitación de rutinas en lenguaje
simbólico, el desarrollo de fórmulas o algoritmos, la aplicación de
procedimientos deductivos o inductivos, de transformación de la información
disponible y la interpretación de los resultados (González, Pérez y Dunia,
2017), tributan al desarrollo del análisis, síntesis, la reflexión y escogencia
de la solución más adecuada, fortalecimiento del pensamiento crítico.
d.
Aprendizaje Basado en Problemas (ABP)
Es un método de enseñanza-aprendizaje centrado en
el estudiante, en el que, mediante el aprendizaje activo, adquiere competencias,
conocimientos, habilidades y actitudes a través de la resolución de situaciones problemáticas, abiertas y próximas a su desempeño profesional
(Rodríguez-Borges et al., 2021).
Este
método favorece la posibilidad de interrelacionar distintas materias o disciplinas
académicas, para intentar solucionar un problema, puesto que los alumnos
necesitan recurrir a conocimientos adquiridos en diversas asignaturas, lo cual
permite la integración de conocimientos, desarrollando así la competencia del
saber en un contexto amplio (Fernández y Duarte, 2013).
El
aprendizaje basado en la estrategia de Resolución de Problemas, ha mostrado el
fortalecimiento del pensamiento crítico, favorecido por la activación de los
conocimientos previos, recepción de nuevo conceptos y el logro de la capacidad
de establecer nuevos tópicos de investigación, se basa en el estudio de
escenarios de incertidumbre donde la solución no es única, ni sencilla, que
podría impulsar ciertas competencias genéricas, para la formación integral y la
práctica profesional.
De esa
forma, el pensamiento crítico se desarrolla, facilitando a los futuros
profesionales su preparación para un entorno laboral donde requieren de una
toma de decisión fundamentada, justificada y expresada de la mejor manera para
resultados positivos (Lara, Avila y Olivares, 2017).
En
este tipo de programas, el alumno tiene que aprender por sí mismo los conceptos
necesarios para resolver un problema, pero además tiene que desarrollar las
habilidades lógicas, creativas y de investigación que se requieren para
relacionar y evaluar la información obtenida. Los problemas planteados, no son
un complemento al aprendizaje teórico, sino el fundamento mismo del
aprendizaje, orientado completamente a que el alumno trabaje por su cuenta y en
equipo; en síntesis, está enfocado a que el alumno sepa plantear y verificar
hipótesis, combinando métodos rigurosos con técnicas creativas (Espíndola,
1996).
La
metodología de ABP, generalmente va acompañada de discusiones grupales con los
alumnos, donde se utiliza el método de disertaciones (los alumnos tienen que
defender sus puntos de vista, a partir de una aseveración hecha) y el ensayo,
contribuyendo a favorecer la confianza del alumno en sí mismo, fomentan la
creatividad y la reflexión, en consecuencia, el espíritu crítico permite
replantear, desde el enfoque tradicional, y ayudan a mejorar la expresión
escrita.
e.
Aprendizaje Basado en Proyectos
Es un
aprendizaje orientado a la acción, se trata de “hacer”, esta metodología
estimula el aprendizaje colaborativo, le da más significado y conexión con el
mundo real, a lo que aprende. El profesor no constituye la fuente principal de
acceso a la información. La innovación que supone la realización de proyectos
como estrategia de aprendizaje, radica no en el proyecto en sí mismo, sino en
las posibilidades que supone su realización para poner en práctica y
desarrollar diferentes competencias. En síntesis, se trata de la realización de
un proyecto, para la resolución de un problema, aplicando habilidades y
conocimientos adquiridos (Heer et al., 2003; Gero, 2012).
f.
Aprendizaje cooperativo
En el
desarrollo de aprendizajes activos y significativos de forma cooperativa, los
estudiantes trabajan en grupos pequeños en una actividad estructurada, ellos
son individualmente responsables por su trabajo, y el trabajo del grupo en su
conjunto se evalúa, fomentándose el pensamiento crítico (Villasevil, 2009); de
esta manera, se consigue involucrar a los estudiantes universitarios en
investigación, lo cual es posible realizando el aprendizaje sobre la disciplina
escogida (estado del arte), orientando a la investigación con el desarrollo de
habilidades y técnicas, así como la investigación en si misma (Goh, 2012); en
paralelo surgen actividades como tutorías en la investigación, ejecución de
debates participativos alrededor de los temas, utilización de las facilidades
ofrecidas por las tecnologías actuales de comunicación, construcción de
entornos virtuales de aprendizaje, entre otros (Abdul, 2014).
En ese
entorno, se facilita la tutoría y revisión por pares (Torrado-Arenas,
Manrique-Hernández y Ayala-Pimente, 2016), se profundiza en lo disciplinar,
pero sin dejar de lado los posibles encuentros interdisciplinares, para tener
una visión más amplia y completa de la realidad, fenómenos y problemas;
logrando de acuerdo con Fortea (2019) una formación crítica e integral.
g.
Contrato de aprendizaje
Facilita el desarrollo del aprendizaje autónomo, se trata de un acuerdo formal escrito entre el profesor o tutor y el estudiante que detalla sus expectativas, qué va a aprender, cómo se va hacer el seguimiento del aprendizaje, el período de tiempo que establece, y los criterios de evaluación a ser usados para juzgar cómo completó su aprendizaje. El contrato de aprendizaje, permite combinar aprendizajes de habilidades y de contenidos adecuados a las necesidades del estudiante. Promueve el pensamiento crítico y creativo, además de ayudar a planificar y tomar decisiones que propician una autonomía en el sujeto (Martínez, 2005).
h. Tecnologías interactivas de educación en línea
Gracias al desarrollo actual de las tecnologías de comunicación, es posible emplear el enfoque de educación en línea (Web Based Education WBE), como un nuevo escenario, que posibilita el desarrollo de pensamiento crítico en las actividades de enseñanza-aprendizaje, considerando la motivación que brindan el uso de tecnologías en las área de técnicas de ingeniería, se facilita al estudiante la posibilidad de simular, emular y experimentar en espacio virtuales abiertos, donde puede elaborar propuestas, tomar decisiones y valorar opciones (Advanced Continuing Education [ACE], 2022), empleando el aporte de esta red semántica para crear significados en los dominios de conocimiento (Hernández, Nieto y Bajonero, 2021).
Con el propósito antes mencionado, se han creado Sistemas Educativos Inteligentes en Línea (Intelligence in Web Based Education IWBE), que utilizan métodos de Inteligencia Artificial, como las redes neuronales para construir ontologías desde la base; la minería de datos usando fuentes textuales; la lógica difusa para generar hipótesis sobre la pertenencia de categorías a una red o algoritmos genéticos, que posibilitan el mejoramiento progresivo en la construcción de redes ontológicas (Maldonado, Londoño y Gómez, 2017).
En función a los distintos métodos de enseñanza-aprendizaje mencionados anteriormente, es factible proponer que, a través de la selección de un conjunto de estos métodos, se facilite el desarrollo de competencias generales requeridas para el ejercicio de la ingeniería, y particularmente, para el pensamiento crítico.
2. Metodología
Una vez determinado el objetivo general, se procedió a identificar la metodología a emplearse, denominada Desk Research (Gandhi, Sucahyo y Ruldeviyani, 2018), mediante la cual, se realizó una revisión sistemática de publicaciones primarias y secundarias enfocadas en el desarrollo del pensamiento crítico, y de las metodologías para la implementación de esta habilidad en los estudiantes de las carreras de ingeniería en la Universidad Técnica de Manabí, Ecuador.
Se procedió a efectuar un análisis comparativo, entre lo propuesto por diversos autores, sobre los elementos propiciadores del aprendizaje del pensamiento crítico, y partiendo de este análisis, se elaboró el diseño de una propuesta metodológica para promover el pensamiento crítico en los estudiantes de ingeniería.
El tipo de técnica de investigación seleccionada, permite crear conocimientos, a partir de publicaciones realizada en estudios previos, considerando el análisis de nuevas variables de estudio y criterios aportados por diversos autores estudiosos del tema (Revelo-Sánchez, Collazos-Ordóñez y Jiménez-Toledo, 2018).
Esta técnica de investigación contempla un procedimiento necesario, a partir de la realización de una serie de pasos, entre ellos: a) Planificación e identificación de los criterios de selección de las publicaciones; b) búsqueda en función a los criterio seleccionados, como: Palabras clave definidas en la investigación, y bases de datos en función temáticas; c) selección del conjunto de artículos; d) valoración para su selección y descarte de artículos en función al contexto y criterios de búsquedas (años de publicación, idiomas, metodología seguida, enfoque, entre otros); e) síntesis de criterios y propuestas de los autores estudiados; f) análisis comparativo de resultados y propuesta alcanzadas para la realización de las conclusiones del estudio.
3. Resultados y discusión
Los resultados alcanzados en esta investigación partieron de la formulación de un marco conceptual, obtenido en la documentación explorada, que permitió alcanzar el objetivo planteado en esta investigación, concretado a través de la formulación de una propuesta que facilite el desarrollo del pensamiento crítico en los estudiantes de ingeniería.
La formación integral en ingeniería, no sólo comprende el satisfacer un perfil técnico- científico, sino también debe tener un carácter humanizado, en atención a formas de pensar, sentir y actuar de sus actores representativos; la satisfacción de las necesidades permanentes de actualización una vez egresado el estudiante de la academia (Bernate y Vargas, 2020); lo que conlleva al desarrollo de la capacidad de aprender a aprender, donde el pensamiento crítico esté presente (Marín-González et al., 2018), por lo que el desarrollo de estas habilidades, ha sido reconocido como un objetivo principal en las instituciones de educación superior (Healey y Jenkins, 2009).
En ingeniería, el pensamiento crítico debería tener implicaciones más allá de su convencional aprendizaje, considerando y articulando supuestos en la resolución de problemas, seleccionando hipótesis apropiadas y métodos para experimentos, involucrando múltiples perspectivas desde el punto de vista ético, evaluando los impactos sociales de la tecnología e incentivando una estructuración abierta a problemas de diseño.
El pensamiento crítico, también debería implicar pensar críticamente sobre ingeniería, haciendo preguntas sobre la producción de tecnología, así como las relaciones y consecuencias de esa producción; analizar sobre quién hace ingeniería, y para quién, ¿quién decide qué es y no es ingeniería?, ¿qué maneras de saber (epistemologías) son apropiadas a la disciplina?, ¿quién se beneficia y quien pierde con la ingeniería?, ¿qué implicaciones social, política, cultural y económica tienen las estructuras, proyectos y tecnologías, creadas por la comprensión actual del conocimiento científico que se posee? (Clarise y Riley, 2012).
3.1. Acreditación homologación de las carreras de ingeniería a nivel mundial
A nivel mundial, existen organizaciones como ABET (Accreditation Board for Engineering and Technology) creado desde el año 1932 y actualmente es una federación, cuya función es la acreditación de carreras, bajo un esquema homologado, el cual contempla unos 3.852 programas, de unas 776 facultades de universidades en 31 países, estos programas fueron acreditados por la ABET.
Los criterios considerados fueron publicados en el informe Engineering Criteria 2000 (ABET, 1998), agrupando programas de educación universitaria en disciplinas de ciencias aplicadas, ciencias de la computación, ingeniería y tecnología, y en todos los casos se exige que los egresados, cuenten con capacidad para: Aplicar conocimientos de matemáticas, ciencias e ingeniería, diseñar y realizar experimentos, así como analizar e interpretar datos, diseñar un sistema, componente o proceso para cumplir necesidades deseadas, trabajar en equipos multidisciplinarios, identificar, formular y resolver problemas de ingeniería.
Teniendo en cuenta que los participantes de los programas, tambien deben asumir una responsabilidad profesional y ética, comprender el impacto de las soluciones de ingeniería en un contexto global y social, reconocer la necesidad y la capacidad de participar en el aprendizaje permanente, tener conocimientos de los problemas contemporáneos, entre otros aspectos planteados, enmarcado en pensamiento crítico (Mejía y Zarama, 2004; Martí y Yepes, 2016).
Existen, además, otras iniciativas de homologación, tal es el caso del Proyecto Tuning, que sirve de marco de referencia en cuanto a la calidad requerida por los egresados de las escuelas de ingeniería a nivel mundial, considerando relevante que se tome en cuenta el problema del desarrollo del pensamiento crítico en ingeniería.
El Proyecto Tuning (sintonizar las estructuras educativas de Europa), nace de las reformas de la educación superior europea (Proceso de Bolonia en 1999), en el marco de la EEES (Espacio Europeo de la Educación Superior), en sus propósitos, exigió de las universidades europeas que fijasen puntos de referencia comunes para sus currículos, teniendo como fundamento el desarrollo de competencias (Rodríguez, 2007), cambiando el modelo de logro de objetivos, al de habilidades y competencias, normalizando y logrando acuerdos comunes acerca de la formación académica (Martínez et al., 2012).
En América Latina, se ha concretado en el Proyecto Alfa Tuning América Latina, bajo la dirección de la Universidad de Deusto, España. Las propuestas se han concretado en convergencias curriculares similares al modelo europeo, desarrollando puntos comunes, de los cuales hacen parte 120 Universidades en 18 países; incluyen ocho áreas del conocimiento, como son: Física, Química, Geología, Enfermería, Derecho, Ingeniería Civil, Medicina y Arquitectura (Ferreira y Gomes, 2013).
3.2. Experiencias de cambios curriculares para el desarrollo del pensamiento crítico en ingeniería
Todos los cambios mencionados, en cuanto a las exigencias para la homologación de las carreras ingeniería, y las nuevas metodologías desarrolladas para la enseñanza, ha conllevado a que un conjunto significativo de universidades, implementen de cambios curriculares y pedagógicos, en la evolución hacia el desarrollo de competencias específicas y generales, por ende, la adquisición de pensamiento crítico (Cejas et al., 2019).
En este cambio de paradigma, cabe citar el ejemplo de instituciones como: La Universidad de Talca en Chile, Universidad Autónoma de Nuevo León en México, Universidad del Bío-Bío, Chile (Comisión de Renovación Curricular, 2009), Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de Misiones Argentina, Instituto Politécnico Nacional (IPN), Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey (ITESM) México, entre otras. Es por lo antes expuesto, que se muestra a manera ilustrativa en la Figura III, parte de las metodologías seguidas en estos procesos de transformación mediante la evaluación del saber ser, saber y saber hacer.
Fuente:
Elaboración
propia, 2021 basado en el Modelo Educativo
definido por la Universidad del Bio-Bio (Comisión de Renovación
Curricular, 2009).
Figura III: Pirámide de competencias del egresado
Estos cambios están centrados en las metodologías activas, que ofrecen una alternativa más atractiva a la educación tradicional, al hacer más énfasis en lo que aprende el estudiante, que en lo que enseña el docente, y esto da lugar a una mayor comprensión, motivación y participación del estudiante en el proceso de aprendizaje y pensamiento crítico.
El aprendizaje activo, entendido como un método de acercamiento al pensamiento crítico en áreas de formación tecnológica, ha sido ensayado en Universidades como la de Los Andes en Colombia, en dos cursos del Grupo Tecnología y Sociedad, de la Facultad de Ingeniería; los autores como Camargo y García (2009), han reportado el programa Tecnología y Sociedad, donde reconocen que el pensamiento crítico no es una capacidad que pueda ser adquirida, una sola vez y para todos los casos, y por tal motivo apunta más bien a permitir una reflexión que cuestione y ponga en evidencia su pertinencia en el proceso de toma de decisiones tecnológicas. La educación basada en competencias pretende ofrecer una formación orientada hacia el desempeño idóneo, mediante la integración del ser, conocer y hacer.
En el proceso de cambio curricular que se han abordado en distintas universidades Latinoamericanas, se observan procedimientos análogos, en cuanto al cambio de los programas tradicionales diseñados por objetivos a los de formación por competencias. Una vez tomadas las decisiones estratégicas de cambio, tributando normalmente a decisiones a nivel nacional, las Instituciones proponen su Modelo Educativo. Luego que se ensaye o no, para cada carrera se formula el Perfil del Egresado, en consideración a la consulta efectuada a la sociedad civil en la forma de Colegios Profesionales, Asociaciones, Empleadores, Graduados, Gremios, según las Competencias a desarrollar detectadas en la consulta, dando pie a la estructuración de los Resultados de Aprendizaje (RA), y las asignaturas que surgen del agrupamiento de los RA.
En principio la metodología descrita, parece ser un camino razonable y lógico, donde por sus inherentes características el pensamiento crítico se encuentra inmerso, debería incluirse una fase de adaptación al modelo por parte de los actores, profesor y estudiante, dada la diversidad cognitiva que podrían presentarse entre diferentes cohortes y a su interior, al momento de integrarse a la experiencia. La literatura muestra que no hay una generación digital homogénea, se presentan diferentes perfiles derivados del acceso a los aparatos tecnológicos, las horas de exposición frente a ellos y los tipos de usos, adquiriendo habilidades tecnológicas utilizadas en actividades sociales y de ocio, pero no se transfieren directamente a los procesos de aprendizaje y construcción de conocimiento (Silva y Maturana, 2017).
Una propuesta única como resultado de la serie de consideraciones que se han argumentado, resultaría en una solución sobredimensionada en algunos casos o deficitaria en otros; es decir, se tienen dos vertientes a abordar en el cambio, la curricular y la instruccional o pedagógica, en la primera vertiente se parte del análisis de competencias, que según la realidad, que se presente, en cada entorno del análisis diferirá (Barra y Ceballos, 2020), según sean las competencias de egreso, que deben satisfacer los graduados, no es lo mismo una sociedad altamente tecnificada que otra donde no se posean iguales condiciones; sin embargo, esa situación es equivalente a la evolución que existió del uso de la regla de cálculo a las calculadoras, posteriormente a la computadora personal, y luego a las tecnologías de comunicación.
Cada escuela, facultad o universidad tendrá su propia responsabilidad, y atenderá la satisfacción de los requerimientos de su entorno natural, considerando como en el caso de la Universidad Técnica de Manabí, su entorno social, como una manifestación de sus modos de producción y desarrollo tecnológico. Lo que sí es evidente, que las diferentes experiencias que se han efectuado de rediseños curriculares, en su mayoría son públicas y de acceso universal gracias a la red.
La implementación de los métodos, soportados en ambientes virtuales, logran el desarrollo e incentivo de competencias transversales buscadas, como el aprender a aprender, organizar y planificar, analizar y sintetizar, aplicar los conocimientos a la práctica, expresarse con claridad de manera oral y escrita en la propia lengua, capacidad crítica y autocrítica, trabajar de forma colaborativa, capacidad de iniciativa y liderazgo, conocer una segunda lengua y por supuesto el pensamiento crítico requerido.
La propuesta que se diseña para su implementación, es un modelo de aprendizaje mixto o de enseñanza semipresencial (blended learning), también denominado “evolucionado” o “híbrido” (semipresencial, intermedio entre radical y estándar), para su funcionamiento, en el que se crean “aulas virtuales”, donde en analogía al “aula física”, interaccionarán sincrónicamente y asincrónicamente en ese ambiente simbólico, en el que los estudiantes de un proceso de enseñanza – aprendizaje, tienen acceso a la información relevante, utilizando un sistema de comunicación asistido por computadora, escenario que se ilustra en la Figura IV.
Fuente: Elaboración propia, 2021
Figura IV: Esquema de propuesto para el desarrollo del pensamiento critico
Este modelo está centrado en el estudiante, quien de manera expedita y con la rapidez de la comunicación, tiene la libertad de estudiar a su propio ritmo con un horario flexible, acceso a la información digital, foros electrónicos, los weblogs, los grupos de discusión electrónicos; en estos espacios puede controlar algunos factores como el lugar, momento y espacio de trabajo, se moviliza en ambientes síncronos y asíncronos, de forma individual o en grupos de colaboración.
El modelo favorece un aprendizaje activo, práctico y dinámico, interactuando con el entorno virtual, conformado por los estudiantes, haciendo uso de una variedad de herramientas para la experimentación, simulación, emulación, objetos de aprendizajes, entre otros elementos, en los cuales, el profesor, en su rol de facilitador, tutor y evaluador, y los recursos, apoyan el proceso de enseñanza-aprendizaje del estudiante, habilidades que se reflejaran en su análisis crítico.
Para el proceso de evaluación de los aprendizajes, en el curso, se establecen inicialmente los lineamientos y criterios de evaluación en el contrato de aprendizaje. Cada integrante del grupo, además del facilitador, estará consciente de las responsabilidades que debe desempeñar durante el desarrollo del curso.
El soporte tecnológico del modelo, es una plataforma virtual, denominado Sistema de Gestión de Aprendizaje, que se emplea para gestionar todas aquellas actividades relacionadas con la formación no presencial de los miembros de una organización o institución, que ofrece a la comunidad universitaria un entorno educativo con las características propias de la Web 3.0, permitiendo gestionar, distribuir y controlar contenidos y recursos educativos en un entorno compartido de colaboración.
La plataforma virtual o Learning Management Systems (LMS), es un espacio para diseñar ambientes de aprendizaje mediados por las Tecnologías de Información y Comunicación (TIC). Los LMS, pueden ser sistemas basados en software libre, sin costo, adaptándose a los requisitos de la organización, con la desventaja que su soporte es limitado o nulo; sin embargo, es factible la creación de grupos internos expertos, para los efectos de instalación, implementación, ejecución y control. Entre la variedad de sistemas libres, que pueden ser adoptados, para este fin, se mencionan: Canvas LMS, WebCT, Dokeos, ILIAS, Moodle, Chamilo, Osmosis, entre otros.
Los Sistemas propietarios, tienen un costo comercial e incluyen un sistema de soporte, las adaptaciones y mantenimiento necesarios, que realiza el correspondiente proveedor. Entre otros, se tiene: Catedr@, Desire2Learn, eCollege, Fronter, GoSchool, WebClass. Debido a que no todas las universidades cuentan con suficiente presupuesto para el empleo de este tipo de soporte, se valoró el uso de software libre para ser empleado en el modelo propuesto.
Conclusiones
Este estudio permitió identificar, que existen un serie de métodos didáctico que pueden ser incorporados en las diferentes asignaturas cursadas en las carreras de ingeniería, impartidas en la Universidad Técnica de Manabí-Ecuador, que permitirán fomentar el pensamiento crítico en los estudiantes, tales como: El estudio de casos, el trabajo cooperativo, la orientación al desarrollo de proyectos, la resolución de ejercicios y problemas, el aprendizaje basado en problemas, el contrato de aprendizaje y tecnologías interactivas de educación en línea.
El modelo propuesto de aprendizaje mixto, en ambientes de aulas virtuales, representa una solución intermedia, pero eficaz para el fomento del aprendizaje del pensamiento crítico en ingeniería, sus características permiten alternar el aula física con la virtual, así como la introducción gradual, y con mayor efectividad, del aprendizaje basado en competencias, utilizando los recursos web existentes, sea en el campus o los existentes en el entorno.
Las tecnologías de soporte comunicacionales actuales, brindan los recursos necesarios para el intercambio social, efectivo y eficiente de la información, es una decisión estratégica de proveer la infraestructura adecuada de la enseñanza virtual, donde el desarrollo del pensamiento crítico sale beneficiado, su uso asegura mayor efectividad en la enseñanza del mismo.
La propuesta, por su carácter enunciativo, es susceptible de verificación, en una segunda etapa de desarrollo, luego de ser implantada y ensayada, en un ambiente controlado, ha de ser sometida a medición de su impacto, comparativamente a otro grupo de control, y así completar esta investigación.
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