Examen Diagnóstico – Ciclo Escolar 2018-2019
Cuando se habla del estudio de la programación de computadoras dentro del Plan de Estudios de la Escuela Nacional Preparatoria (ENP), se visualiza como parte de una disciplina formal y rigurosa, que abarca el análisis de las estructuras básicas de programación: secuencia, iteración y selección.
El estudio de la programación de computadoras, se incorpora dentro de la asignatura de informática, que se imparte durante el primer año de preparatoria en la unidad número tres a nivel básico o introductorio, a partir de contenidos conceptuales, procedimentales y actitudinales.
Para realizar lo anterior, se requiere del empleo de variables definidas a partir de distintos tipos de datos a declarar y una escritura de instrucciones en secuencia lógica y ordenadas, además de la incorporación de las estructuras de control necesarias, para dar solución a la problemática que se propongan resolver.
Cuando la programación de computadoras se enseña y aprende, puede hacerse a partir de la resolución de problemas a través de algoritmos, diagramas de flujo y lenguajes de programación de alto nivel (lenguajes que se asemejan al inglés, para dar instrucciones a una computadora).
Bajo el esquema anterior, el modelo de enseñanza que prevalece es el uno a uno, es decir, un alumno y una computadora. La retroalimentación de la solución, se discute íntimamente con el compilador (programa que hace la traducción de un lenguaje de alto nivel a lenguaje de máquina) del programa hasta que queda libre de errores y es posible ver la ejecución del mismo. La mayor dificultad que se experimenta, tiene que ver con esa depuración de errores, que durante el proceso no siempre produce el resultado esperado, debido generalmente a que se requiere de un ejercicio constante del uso del compilador para adaptarse a él. Una vez corregido se alimenta con algunos datos de prueba y se corroboran los resultados.
Los ejercicios que se proponen, puede realizarse de forma procedimental en un inicio en un salón de clase, trabajando los temas de algoritmo y diagrama de flujo, así como la codificación con instrucciones escritas primero, en el pizarrón en un lenguaje de alto nivel. En una segunda fase, en un aula o laboratorio de cómputo, se lleva a cabo la transcripción del programa por medio del equipo de cómputo además del software necesario y se realizan las funciones básicas, guardado, revisión de la sintaxis, por medio del compilador o interprete y por último la ejecución.
El primero de los pasos anteriormente citados, el almacenamiento de las instrucciones en archivo, es una operación rutinaria como el guardar una imagen o texto, mientras que la revisión de sintaxis es una operación compleja, que implica el conocimiento correcto de la escritura de la instrucción y caracteres especiales que la acompañan, así como de la estructura y orden requerido. La ejecución, implica un producto (programa), libre de errores para alimentarlo con datos y obtener información.
La planeación del docente, para llevar a cabo las dinámicas de clase, así como la elección de ejercicios, es muy importante para que se trabaje de forma gradual y con una ayuda pedagógica ajustada para alcanzar los aprendizajes esperados. El no realizar una planeación adecuada, así como el no disponer de las herramientas de trabajo necesarias, impedirá alcanzar los objetivos propuestos y no garantizar los conocimientos elementales requeridos en las asignaturas consecuentes, en los futuros grados escolares.
El trabajo en las aulas de cómputo, se puede llevar a cabo, atendiendo a temas específicos como el manejo de variables numéricas y la resolución de ejercicios sobre el tema. Para después elegir otro tópico como decisiones simples e intentar seguir con la misma mecánica, es decir, solución de un ejercicio y al menos dos problemas de refuerzo o práctica sobre el tema. Sin embargo, a este ejercicio, es probable que se le sumen elementos, como los son el de manejo de variables numéricas. En resumen, en la programación de computadoras el conocimiento es acumulativo.
Una propuesta integradora de todos los temas, al cierre de un capítulo de un libro sobre programación o un curso, implica el desarrollo de un proyecto que vincule la mayor cantidad de tópicos revisados, es decir, se trabaja nuevamente sobre variantes de los temas revisados y acumulación del conocimiento.
¿Qué sucede cuando el alumno no está acostumbrado a trabajar el conocimiento de forma acumulativa para abordar contenidos y procedimientos? Dicho de otro modo, ¿qué pasa cuando el alumno no puede integrar tal cantidad de información e incrementa la dificultad de los ejercicios al mismo tiempo? En definitiva, la programación se convierte en una disciplina parecida a la matemática que requiere de la aritmética para avanzar al algebra y más tarde al cálculo.
A lo largo de los últimos cuatro años, al ingreso de los alumnos a la asignatura de informática aplicada a la ciencia y la industria en el sexto grado, después de haber cursado la materia de informática el en cuarto grado, lo que genera la ausencia de algunos conocimientos elementales. Las razones podrían ser variadas a saber, desde una laguna en el tiempo después de un año de no actualizar ni recuperar sus conocimientos (quinto grado), hasta la nula revisión de los temas en clase, pasando por el mínimo aprendizaje de estructuras de control, para programar o el manejo de un lenguaje de alto nivel para programar.
Para indagar lo que ocurre, así como el estado que guardan dichos conocimientos declarativos, procedimentales y actitudinales en el acervo de los alumnos, se diseñó un examen diagnóstico para estudiantes que orientarán el trabajo del docente.
El examen quedó integrado por 35 preguntas, de las cuales 30 de ellas están enfocadas al trabajo con diagramas de flujo, algoritmos y programación en lenguaje C. Las preguntas de conceptos o identificación de elementos se encuentran al principio, mientras que las de razonamiento y empleo de estructuras de decisión e interacción se ubican al final. Las últimas cinco preguntas se relacionan con la percepción que los alumnos tienen sobre la materia y su relación con el profesor.
Se aplicaron 49 exámenes durante el ciclo escolar 2018-2019 a alumnos de sexto grado qué, de forma previa, cursaron la asignatura de informática y los resultados obtenidos fueron los siguientes:
El promedio de respuestas correctas fue de 6.38 aciertos de un total de 30. Lo que implica que los alumnos reprobaron el examen. La mediana se ubica en 5 aciertos y el rango más bajo de respuestas fue de 0 y el más alto de 26 de un total de 30.
Las preguntas con un mayor número de aciertos fueron las que implicaban diagramas de flujo alimentadas con ciertos datos y con estructuras de decisión.
Las que obtuvieron los puntajes de aciertos más bajos son las que involucran estructuras de iteración en lenguaje C. Sucedió lo mismo con las preguntas conceptuales que hacían referencia a elementos básicos de lectura y escritura de variables en lenguaje C.
Algo interesante que se hizo en el examen, fue colocar dos posibles respuestas a cada pregunta, una de ellas fue “tema visto en la materia y no lo recuerdo” además de “fue un tema no visto en clase de informática”. La decisión anterior fue necesaria, para hacer énfasis en el estado que guarda la asignatura de “Informática” como antecedente, de la materia consecuente “Informática Aplicada a la Ciencia y a la Industria”. Se realizó un desglose de reactivos, que se puede observar, en las tablas marcadas como 1, 2 y 3 en donde se tabulan los resultados obtenidos por pregunta y opciones de respuesta, en donde, en algunos casos, de los 49 cuestionarios aplicados, las dos últimas dos opciones de respuesta, cuentan con una mayor frecuencia que las respuestas marcadas como correcta e incorrectas. Es posible apreciar entonces, que más de la mitad de los alumnos no recuerdan lo aprendido o manifiestan no haberlo estudiado, lo que se traduce en un aprendizaje no significativo ni a largo plazo.
Las preguntas de contenidos conceptuales o de identificación, se ubicaron entre las preguntas 1 y 10, con los siguientes resultados:
| Pregunta | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| Correcta | 8 | 6 | 1 | 2 | 3 | 1 | 43 | 46 | 11 | 5 |
| Incorrecta | 9 | 8 | 6 | 4 | 4 | 5 | 4 | 2 | 15 | 17 |
| Lo revisó en la materia pero no lo recuerda | 4 | 4 | 8 | 9 | 8 | 6 | 0 | 0 | 9 | 12 |
| No lo revisó en la materia de informática | 28 | 31 | 34 | 34 | 34 | 37 | 2 | 1 | 14 | 15 |
Tabla 1.
Resultados por pregunta de contenidos conceptuales
Las preguntas de contenidos procedimentales o de razonamiento, se ubicaron entre las preguntas 11 a la 30, con los siguientes resultados:
| Pregunta | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
| Correcta | 9 | 28 | 25 | 10 | 12 | 11 | 16 | 21 | 9 | 11 |
| Incorrecta | 11 | 9 | 4 | 11 | 5 | 16 | 4 | 5 | 9 | 13 |
| Lo revisó en la materia pero no lo recuerda | 10 | 6 | 7 | 10 | 10 | 5 | 9 | 6 | 9 | 5 |
| No lo revisó en la materia de informática | 19 | 6 | 13 | 18 | 22 | 17 | 20 | 17 | 22 | 20 |
Tabla 2.
Resultados por pregunta de contenidos procedimentales. Preguntas 11 a 20
| Pregunta | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 |
| Correcta | 5 | 5 | 8 | 6 | 2 | 3 | 2 | 9 | 2 | 12 |
| Incorrecta | 4 | 15 | 2 | 12 | 9 | 14 | 3 | 7 | 3 | 15 |
| Lo revisó en la materia pero no lo recuerda | 8 | 5 | 9 | 9 | 9 | 9 | 13 | 10 | 14 | 8 |
| No lo revisó en la materia de informática | 32 | 24 | 30 | 22 | 29 | 23 | 31 | 23 | 30 | 14 |
Tabla 3.
Resultados por pregunta de contenidos conceptuales. Preguntas 21 a 30
Las preguntas se redactaron atendiendo a un determinado grado de dificultad, al principio (preguntas 11 a 20) fue menor, mientras que al término (preguntas 21 a 30) fue mayor.
La dificultad tiene que ver con los temas abordados, al inicio se trabajaron secuencias y al final iteraciones. Es posible observar que las primeras preguntas se resolvieron con un mayor número de respuestas correctas que las últimas.
A continuación, se muestra la tabla de aciertos en relación con los alumnos en donde es posible apreciar que se tuvo un estudiante sin ningún acierto, cinco alumnos con dos aciertos, 10 alumnos con tres aciertos hasta encontrar como máximo un alumno con 26 aciertos.
| Aciertos | Aciertos | Aciertos | |||||
| 0 | 1 | ||||||
| 1 | 0 | 11 | 1 | 21 | 0 | ||
| 2 | 5 | 12 | 3 | 22 | 0 | ||
| 3 | 10 | 13 | 2 | 23 | 0 | ||
| 4 | 4 | 14 | 1 | 24 | 0 | ||
| 5 | 5 | 15 | 1 | 25 | 0 | ||
| 6 | 2 | 16 | 0 | 26 | 1 | ||
| 7 | 5 | 17 | 0 | 27 | 0 | ||
| 8 | 1 | 18 | 0 | 28 | 0 | ||
| 9 | 2 | 19 | 0 | 29 | 0 | ||
| 10 | 5 | 20 | 0 | 30 | 0 |
Tabla 4.
Resultados por alumno y aciertos
En cuanto a la calificación del examen, 15 aciertos equivalen a un cinco de calificación, mientras que 26 representa un 8.67 sobre 10.
La gráfica muestra que 48 alumnos reprobaron lo que representa el 98% de aquellos que resolvieron el examen y tan solo un alumno aprobó lo que representa el 2%
Gráfica 1.
Alumnos aprobados y reprobados en el examen diagnóstico con porcentajes
El resultado del diagnóstico demuestra que los alumnos después de cursar la materia de informática, no alcanzaron los conocimientos fundamentales de la disciplina para enfrentar con éxito, el primer tema de la asignatura de sexto año, identificada como la unidad de programación de computadoras.
Las últimas cuatro preguntas, abordarán aspectos actitudinales con respecto a la materia de informática.
Por lo anterior, es que se realizará una propuesta alternativa para la enseñanza de la programación de computadoras por medio de la robótica didáctica que permita alcanzar los aprendizajes conceptuales y procedimentales esperados.
