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Uso de software como estrategia didáctica para el aprendizaje en la materia probabilidad y estadística en la educación basada por competencias en la universidad politécnica de centro

  1. 1. Uso de software como estrategia didáctica para el aprendizaje en la materia Probabilidad y Estadística en la educación basada por competencias en la Universidad Politécnica de Centro. Alamilla-López, Norma Edith, norma.alamilla@gmail.com; Garcés Rodríguez Roberto Carlos, robertogarces@hotmail.com; Universidad Politécnica del Centro, Carretera Federal Villahermosa-Teapa km 22.5 Tumbulushal, Centro, Tabasco, C.P. 86290. RESUMEN En la Universidad Politécnica de Centro la materia Probabilidad y Estadística es una materia común para las carreras de Ingeniería que imparte. Dicha materia, en la mayoría de las universidades de nuestro país México se ha enseñado tradicionalmente con el uso de tablas y calculadora, en donde el profesor es el eje principal del aula y en donde los alumnos solo se limitan a escuchar y escribir. El modelo adoptado por las Universidades Politécnicas está basado en el sistema de Educación Basado en Competencias (EBC), en donde es el alumno el eje del proceso, y en donde se le permite desarrollar sus aptitudes, cualidades, habilidades y destrezas, asumiendo un rol más dinámico y más participativo, en otras palabras, el alumno se considera responsable de su propio aprendizaje y el profesor se convierte en un guía y facilitador del mismo. En este trabajo, se analiza los software más comerciales que se utilizan en el mercado laboral por distintas empresas o industrias para el análisis de la información, entre los cuales cuáles destaca el uso de las hojas electrónicas, spss, minitab, se hace una comparación desde el punto de vista de las especificaciones del producto, al igual que la facilidad o dificultad que se presenta en el estudiante. Palabras Clave: Educación basada en competencias, software, spss, minitab y hojas electrónicas. 1. INTRODUCCIÓN Probabilidad y Estadística es una materia común para las carreras de Ingeniería que se imparten en la Universidad Politécnica del Centro. En el manual de asignatura, el modelo educativo basado en competencias considera la formación científica e ingenieril la principal característica de los alumnos que se forman en Universidades Politécnicas, en donde a partir de su desarrollo generan gran cantidad de datos de su interés según su área de aplicación, se hace necesario el organizarlos, conocer sus tendencias centrales y su variabilidad en términos de media, mediana y moda o desviación estándar y varianza, respectivamente, así
  2. 2. como una presentación gráfica donde los datos son resumidos a partir de histogramas de frecuencia; también como profesional el alumno se puede encontrar con la tarea y la necesidad de predecir ciertos eventos que pudieran existir en el caso de variar condiciones o pronosticar sucesos a determinado tiempo o conocer la capacidad de que un evento suceda a partir de otro, entonces se hablaría de aplicar nociones prácticas de probabilidad, probabilidad condicional, teorema de Bayes, también no es menos importante conocer sobre qué tipo distribución se encuentran una muestra datos que se han obtenido de una población luego de poder clasificarlos como discretos o continuos dependiendo de los parámetros en los que se ha obtenido o seleccionado, que requieren entonces de un análisis dentro de cualquier distribución binomial, poisson o hipergeométrica que denotan distribuciones discretas o una distribución normal o exponencial características de datos continuos; otro de los aspectos importantes a trabajar con los datos obtenidos son aquellas hipótesis que se pueden conjeturar y que al realizar pruebas se pueden rechazar o no, para tomar decisiones pertinentes a los que se requiere según sea el caso. PROBLEMATICA En el manual de asignatura de la materia se hace mención que una de las capacidades asociadas que debe tener el estudiante es utilizar las herramientas computacionales de cálculo numérico y simbólico en el planteamiento y resolución de problemas. De aquí que la selección y análisis de los software comerciales en el la resolución de problemas de la vida cotidiana o real, es importante analizar desde las especificaciones del fabricante del software hasta las dificultades que presenten los estudiantes en el manejo del mismo. DESARROLLO El Consejo Nacional de Profesores de Matemáticas (NCTM, por sus siglas en inglés) declara que "la Tecnología es una herramienta básica para la enseñanza y el aprendizaje efectivos de las matemáticas; amplía las matemáticas que se pueden enseñar y mejoran el aprendizaje de los estudiantes". Para ello justifican su uso indicando que: “Las calculadoras, el software de herramientas del computador, y otras tecnologías ayudan en la recolección, grabación, organización y análisis de datos. Aumentan además la capacidad de hacer cálculos y ofrecen herramientas convenientes, precisas y dinámicas que dibujan, grafican y calculan. Con estas ayudas, los estudiantes pueden extender el rango y la calidad de sus investigaciones matemáticas y enfrentarse a ideas matemáticas en ambientes más realistas.
  3. 3. Si bien es cierto, el software no es la panacea de solución para el aprendizaje de las matemáticas en los alumnos de los distintas instituciones de educación superior, si es un herramienta de cómputo poderosa, pues ofrecen una gama de técnicas, una variedad de gráficas y tablas. El uso de las herramientas tecnológicas para trabajar en contextos de problemas interesantes puede facilitar el logro de los estudiantes en una variedad de categorías de aprendizaje de orden superior tales como reflexión, razonamiento, planteamiento de problemas, solución de problemas y toma de decisiones; debe aclararse que si bien es una herramienta que puede ayudar en el aprendizaje, no es en sí, quien dará la solución a los problemas. Las nuevas necesidades de formación de los usuarios de la información estadística y las posibilidades que abren las nuevas tecnologías en el ámbito educativo exigen cambios profundos en la enseñanza de las técnicas estadísticas, y el uso de las herramientas de software estadístico, es de gran ayuda para lograrlo. Son muchos los trabajos referentes a la introducción de las tecnologías en la educación, y no todos coinciden en sus opiniones. Nos gustaría compartir las ideas de Michèle Artigue referidas al tema de la inclusión de las TIC1. Ciertamente estas tecnologías son socialmente y científicamente legítimas, pero a nivel de la escuela, esas legitimidades no son suficientes para asegurar la integración. Pues no se busca que la enseñanza forme alumnos aptos para funcionar matemáticamente con esas herramientas -lo que sería el caso por ejemplo de una formación de carácter profesional-: se busca mucho más. Efectivamente, lo que se espera de esas herramientas esencialmente es que permitan aprender más rápidamente, mejor, de manera más motivante, una matemática cuyos valores son pensados independientemente de esas herramientas. Lo que se necesita entonces es asegurar la legitimidad pedagógica de estas herramientas, y eso es bien distante de asegurar su legitimidad científica o social. Esto, como hemos mostrado, genera un círculo vicioso que enferma la formación en un esquema de militancia y proselitismo, poco adecuado para otorgar herramientas a los docentes que les permitan hacer frente a las dificultades que inevitablemente van a encontrar, que les permitan identificar las necesidades matemáticas y técnicas de las génesis instrumentales y de responderlas eficazmente; poco adecuado también para permitirles la necesaria superación de una visión ingenua de la tecnología como remedio a las dificultades de la enseñanza.
  4. 4. Esto nos lleva a comenzar a pensar el tema de la inclusión de las TIC con suma atención y cuidado, sin creer que son la panacea o la solución a la complejidad e infinidad de problemáticas que conlleva el aprendizaje de la matemática. El software, utilizado de forma adecuada, constituye una herramienta interesante e insoslayable para la enseñanza de las matemáticas, y en particular para la probabilidad y la Estadística, en el ámbito universitario. El uso de la tecnología como una herramienta más dentro de la clase permite desarrollar nuevas experiencias formativas y es una motivación extra para el alumno que afronta la asignatura con otra perspectiva, mucho más atractiva para él. En este sentido, dado el elevado número de recursos a los que tenemos acceso a través de la red, ésta puede considerarse una herramienta docente más, ya que facilita la integración de las TICs en asignaturas como Probabilidad y Estadística de múltiples formas. Las Universidades Politécnicas buscan responder a las necesidades sociales de formar profesionistas de manera integral, proporcionándoles las competencias necesarias para integrarse a cualquier ambiente de trabajo. En particular, se busca que los alumnos adquieran capacidades generales para aprender y actualizarse; para identificar, plantear y resolver problemas; para formular y gestionar proyectos. Las Universidades Politécnicas adoptan el sistema de Educación Basado en Competencias (EBC), en donde es el alumno el eje el proceso, se le permite desarrollar sus cualidades, destrezas y aptitudes, asumiendo un rol más dinámico y más participativo. Al alumno se considera responsable de su propio aprendizaje y el profesor se convierte en un guía y facilitador del mismo. Es por ello, y a la vista de las exigencias de modelo de Educación Basado en competencias, se propone el uso del software como una herramienta para el aprendizaje de la materia de probabilidad y Estadística, en las carreras de Ingeniería que se imparten en la Universidad Politécnica del Centro. Entre los software más usados en los últimos años, como apoyo para el aprendizaje de la materia de Probabilidad y Estadística, en las Instituciones de Educación Superior, destacan, el SPSS, Minitab, y Excel. SPSS: Su creador fue el científico político Norman Nie (1967) y su nombre original era "Statistical Package for the Social Sciences"; de ahí sus siglas SPSS.
  5. 5. El SPSS (Statistical Product and Service Solutions) por sus siglas en inglés; es una potente herramienta de tratamiento de datos y análisis estadístico. El SPSS es uno de los software más utilizados en investigación aplicada a las Ciencias Sociales (Bisquerra, 1989), aunque, por la gran potencia que ha adquirido este software como herramienta computacional, es utilizado por muchas áreas de la investigación científica, y por empresas tanto públicas como privadas, para el tratamiento estadístico de su información tanto cualitativa como cuantitativa, hemos de señalar que aunque destaca su utilidad, su fácil manejo y su fácil comprensión, no obstante, su uso se ve condicionado a un periodo determinado, por una licencia, lo cual en ocasiones dificulta y entorpece poder sacar su máximo rendimiento. Es un instrumento de análisis multivariante de datos Cuantitativos que está diseñado para el manejo de datos estadísticos. Se utiliza en un amplio campo profesional como la Administración y Gerencia así como en el ámbito educativo y otros más. Es de fácil manejo y comprensión para el usuario que lo utiliza por vez primera. Entre las ventajas que tiene este software es su compatibilidad con la mayoría de los sistemas operativos que existen en el mercado privado y de código abierto. El mismo es revisado y actualizado constantemente. Así mismo la Empresa IBM (quién adquirió a Corporación SPSS, Inc.), brinda soporte técnico a sus clientes y cursos de adiestramiento para el uso del Software. También cuenta con tutoriales en la Web que permiten a los usuarios contar con elemento que permitan su correcto uso. Ésta herramienta cumple con todas las fases que implica un análisis de datos como la Planificación, Elaboración de una Base de Datos, Preparación de estos Datos, Análisis de los mismos y Elaboración de un Informe, permitiendo así un análisis integral de los Datos. El uso del SPSS puede permitir ser más efectivos en Campañas de Marketing, en la Gestión y análisis del riesgo, en la Investigación de nuevos mercados, en la Investigación Administrativa y Científica. Actualmente la versión SPSS Statistics 19 permite a las Empresas a encontrar nuevas fuentes de ventajas competitivas a través del análisis predictivo permitiendo la toma de decisiones correctas. El análisis predictivo ayuda a la organización a anticipar los cambios de manera que pueda planificar e implementar estrategias que mejoren los resultados. Al
  6. 6. aplicar soluciones de análisis predictivo a los datos que ya tiene, su organización podrá descubrir patrones y asociaciones inesperados y desarrollar modelos para guiar interacciones de primera línea. Esto significa que puede impedir que clientes de gran valor se vayan, vender servicios adicionales a los clientes actuales, desarrollar productos de forma más eficaz o identificar y minimizar fraudes y riesgos. El análisis predictivo le brinda la capacidad de pronosticar… y el poder de actuar. Todo esto es posible a través del uso de este Software. Minitab: Le da las herramientas estadísticas que necesita para analizar sus datos y mejorar su calidad en un solo paquete fácil de utilizar. Es el software número uno en el mercado para implementar el sistema Six Sigma. Es fácil de utilizar y a la vez ofrece profundidad y una gran gama de herramientas, así como la orientación necesaria para satisfacer incluso los proyectos más rigurosos de mejoramiento de calidad. Facilidad de uso Minitab es tan fácil de usar, que es la opción preferida por los profesionales y estudiantes, debido a que podrá enfocarse en resolver problemas y no en descifrar cómo utilizar el software. A continuación, se muestran algunas de las características de facilidad de uso y soporte que le permitirán resolver cualquier pregunta rápidamente. • Interfaz intuitiva • Ayuda incluida que puede utilizar en todo momento • Soporte técnica gratuito Administración de datos y archivos Minitab le permite utilizar fuentes de datos externas fácilmente y administra sus hojas de trabajo automáticamente, de manera que usted pueda pasar más tiempo analizando sus datos, sin necesidad de consumir tiempo organizándolos. • Utilice datos provenientes de otras aplicaciones • El archivo de proyecto lo incluye todo
  7. 7. • Ventana de datos poderosa Gráficas y capacidades de edición de vanguardia Es fácil crear gráficas claras y específicas para cualquier tipo de aplicación, gracias a la interfase intuitiva que le permite editar las gráficas directamente. La inmensa colección de gráficas y herramientas de edición de Minitab no tienen comparación alguna. • Galerías de gráficas • Gráficas que se actualizan automáticamente Minitab también incluye una gama de técnicas estadística como por ejemplo: • Control estadístico de procesos (SPC): Monitoree sus procesos con este conjunto de gráficas de control. • Herramientas de calidad: Asegúrese de que sus procesos cubran las expectativas de sus clientes con nuestro análisis de capacidad de procesos, diagramas de Pareto y otras herramientas poderosas. • Análisis del sistema de medición: Análisis del sistema de medición y herramientas relacionadas con el aseguramiento de la calidad. • Diseño de experimentos: Una amplia variedad de diseños disponibles – incluyendo diseños Factoriales, óptimos y muchos más. • Análisis de confiabilidad/supervivencia: Calcule la probabilidad de falla de los productos que utiliza o vende, establezca parámetros de garantía y más. Excel es una Hoja de Cálculo, puede ser utilizada como una herramienta didáctica para crear ambientes de aprendizaje que enriquezcan la representación (modelado), comprensión y solución de problemas, especialmente en el área de matemáticas. En la mayoría de las universidades sus docentes y estudiantes se limitan a utilizar sólo funciones básicas, como tabular información y realizar cálculos mediante fórmulas, desconociendo que ofrece funcionalidades que van más allá de la tabulación, cálculo de fórmulas y gráficas de datos, permitiendo crear y hacer uso de simulaciones que posibilitan a los estudiantes para realizar representaciones que permiten construir un puente entre las ideas intuitivas y los conceptos formales.
  8. 8. La construcción de las hojas de cálculo su misión y visión es en el uso de los problemas cotidianos y reales en el mundo empresarial, a través de los años el costo de los software construidos en aplicaciones específicas son de costos elevado con respecto a Excel esto ha conducido que sea una alternativa de uso en la educación. Es importante comentar que la esencia de la Hoja de Cálculo es su utilidad en diversas disciplinas, ya que no solo realiza estadística y probabilidad, sino que puede optimizar, simular, evaluaciones financieras, entre otras áreas más. En este análisis nos vamos a enfocar más en la Estadística, en los siguientes aspectos: Facilidad de uso Excel contiene complementos que permiten realizar rutinas dedicadas a estadística que lo resuelven en segundos, la mayoría de los casos cuando el software es instalado no se activan dichos complementos es por lo cual que se desconocen su uso. Para hacer usos de Excel hay que conocer ciertos procedimientos, ya que no cuenta con íconos que faciliten las operaciones en el área de Estadística. A continuación, se muestran algunas de las características de facilidad de uso y soporte: • Ayuda incluida que puede utilizar en todo momento Excel permite descargar datos externos fácilmente y administra sus hojas de trabajo automáticamente, de manera que usted pueda pasar más tiempo analizando sus datos, sin necesidad de consumir tiempo organizándolos. • Utilice datos provenientes de otras aplicaciones Es fácil crear gráficas y específicas, gracias a la interfase intuitiva que le permite editar las gráficas directamente. La inmensa colección de gráficas y herramientas de Excel son galerías de gráficas, gráficas que se actualizan automáticamente.
  9. 9. A pesar que en Excel se puede crear cualquier tipo de reporte al gusto del usuario al igual que procesar información de uso específico, es importante comentar que el usuario debe crear sus propias macros o subrutinas para lograrlo, esto implica conocer el algoritmo de la operación adicionalmente de uso del lenguaje de programación VBA. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS http://www.educ.ar/dinamico/UnidadHtml__get__11f016e2-7a07-11e1-8388ed15e3c494af/index.html Numerical Analysis Using MATLAB and Excel. Third Edition. Steven T. Karris. Orchard Publications. Probability And Statistics. African Virtual university. SPSS: Un instrumento de análisis de datos cuantitativos. Esperanza Bausela Herreras. Departamento de Filosofía y Ciencias de la Educación. Áreas M.I.D.E. y P.E.T.R.A. Universidad de León (España).
  10. 10. A pesar que en Excel se puede crear cualquier tipo de reporte al gusto del usuario al igual que procesar información de uso específico, es importante comentar que el usuario debe crear sus propias macros o subrutinas para lograrlo, esto implica conocer el algoritmo de la operación adicionalmente de uso del lenguaje de programación VBA. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS http://www.educ.ar/dinamico/UnidadHtml__get__11f016e2-7a07-11e1-8388ed15e3c494af/index.html Numerical Analysis Using MATLAB and Excel. Third Edition. Steven T. Karris. Orchard Publications. Probability And Statistics. African Virtual university. SPSS: Un instrumento de análisis de datos cuantitativos. Esperanza Bausela Herreras. Departamento de Filosofía y Ciencias de la Educación. Áreas M.I.D.E. y P.E.T.R.A. Universidad de León (España).

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