Conferencia dictada por el Dr. Roberto Araya en el Instituto Politécnico Nacional (México), en el marco del 5to. Encuentro Politécnico de Formación y Profesionalización Docente, el día 30 de octubre de 2015

1. Integración STEM conIntegración STEM con
Modelamiento MatemáticoModelamiento Matemático
Roberto Araya
CIAE,
Universidad de Chile

2. 1. ¿Cuál es el problema?1. ¿Cuál es el problema?
2. ¿Qué alternativas existen?2. ¿Qué alternativas existen?
3. Resultados3. Resultados
4. Conclusiones4. Conclusiones

3. 1.1. ¿Cuál es el problema a resolver?¿Cuál es el problema a resolver?
• TIMMSTIMMS
• UNESCOUNESCO
• PISAPISA
• Nuevos currículumNuevos currículum
• Habilidades y conocimientos siglo XXIHabilidades y conocimientos siglo XXI
• PISA resolución de problemas creativosPISA resolución de problemas creativos

4. Inglaterra 1910,Inglaterra 1910,
3 millones3 millones de trabajadores conde trabajadores con
habilidades quehabilidades que ahoraahora loslos
dejaría desempleadosdejaría desempleados
25% de agricultura de EEUU dedicadas a alimentos para caballos25% de agricultura de EEUU dedicadas a alimentos para caballos

5. Imaginemos el FuturoImaginemos el Futuro
Si le huebiéramos preguntado a la gente qué querían,Si le huebiéramos preguntado a la gente qué querían,
seguramente hubieran dicho caballos másseguramente hubieran dicho caballos más rápidosrápidos
- Henry Ford- Henry Ford

6. Imaginemos el FuturoImaginemos el Futuro

7. STEMSTEM
SSciencecience
TTechnologyechnology
EEngineeringngineering
MMathematicsathematics

8. STEM Integration inSTEM Integration in
K12 EducationK12 Education
National Academies, 2014

9. Common Core v/s NGSSCommon Core v/s NGSS
Modelamiento es el pegamento de la integración

10. Trabajo en equipoTrabajo en equipo

11. 1. ¿Cuál es el problema?1. ¿Cuál es el problema?
2.2. ¿Qué alternativas existen?¿Qué alternativas existen?
3. Resultados3. Resultados
4. Conclusiones4. Conclusiones

12. Modelamiento 1Modelamiento 1

14. Más que selección múltiple Cálculo diferencial y teoría de potencial
para Primero Básico

15. Modelamiento 2Modelamiento 2

16. Bet what color is your cell
10,000 estudiantes, 400 escuelas, 12x1,

17. Machine learning e Inteligencia Artificial
GOLD – MINE project con Universidad de Estocolmo

18. Torneos Sincronizados

19. Best Paper Award ICWBL 2011
International Conference on Web Based Learning 2011
Hong Kong
http://www.ciae.uchile.cl/index.php?page=view_noticias&id=163
Machine Learning

20. Modelamiento 3Modelamiento 3

21. Catapultas TrebuchetCatapultas Trebuchet

22. Trebuchet Tournament

23. Modelamiento 4Modelamiento 4

24. APEC TsukubaAPEC Tsukuba
Preparándose para el Futuro conPreparándose para el Futuro con
STEMSTEM IntegradoIntegrado::
Preparación para EmergenciasPreparación para Emergencias

25. Observación de clases en Japón

26. 1. A principios de año se define el problema1. A principios de año se define el problema
2. A mitad de año cada grupo de cada país2. A mitad de año cada grupo de cada país
presenta su lección con evidenciaspresenta su lección con evidencias
3. A fin de año se presenta lección y se3. A fin de año se presenta lección y se
escoge uno paraescoge uno para Clase PúblicaClase Pública
ICME 11, Monterrey 2008ICME 11, Monterrey 2008
Video Study of Mathematics Teaching in Chile

27. Clase pública en TailandiaClase pública en Tailandia

28. Clases Públicas en TokyoClases Públicas en Tokyo

29. Clases Públicas con TecnologíaClases Públicas con Tecnología

30. Modelamiento deModelamiento de
Incendios ForestalesIncendios Forestales

31. Diseño de clase en Escuela Santa Rita de La Pintana
Ejemplo pregunta Pre y Post Tests

32. STEM - APECSTEM - APEC
Diseño de clase en Escuela Santa Rita de La Pintana

33. USAB:USAB: UseUse – Select – Adjust - Build– Select – Adjust - Build
Control de Sistemas DinámicosControl de Sistemas Dinámicos

34. Simulación propagaciónSimulación propagación
Clase Pública en Junior High School asociado a Universidad de Tsukuba, Japón

35. STEM - APECSTEM - APEC
Noveno grado en la Junior high school associated to Tsukuba University, Japan

36. Tránsito de modelos físicos a modelos simbólicosTránsito de modelos físicos a modelos simbólicos

37. ReflexiónReflexión
SincroníaSincronía

38. Reflexión
Múltiples Perspectivas  múltiples diálogos  reflexión didáctica profunda

39. ReflexiónReflexión

40. Sincronía
Lograr impacto cognitivo y emocional, y recibir retroalimentación inmediata de 2
audiencias simultáneas: Estudiantes y Docentes
Estudiantes Docentes pares
Efervescencia colectiva facilita el cambio

41. Programa un drone autónomoPrograma un drone autónomo
Fuego – U.C. BerkeleyFuego – U.C. Berkeley

42. 1. ¿Cuál es el problema?1. ¿Cuál es el problema?
2. ¿Qué alternativas existen?2. ¿Qué alternativas existen?
3.3. ResultadosResultados
4. Conclusiones4. Conclusiones

43. ¿Estamos logrando desarrollo de
STEM Integrado?STEM Integrado?
National Academies, 2014

44. Resultados
Oportunidades de Aprendizaje Monitoreo en línea
43 cuartos básicos,
1.355 estudiantes
1 millón de ejercicios
4 años
Sistema de alerta en la sesión
Reporte diario
Report por componente del Currículum
Soporte de compañeros

45. Sistema de Alerta TempranaSistema de Alerta Temprana

46. Reporte diarioReporte diario

48. ResultadosResultados
District improved 0.33 sd in SIMCE math
while country only 0.11 sd
matched control 0.07 sd
 Effect size 0.26 sd
43 cuartos,
1.355 estudiantes
1 millon ejercicios hechos
4 años
Slavin et al., Johns Hopkins, US: 0.19 sd
Banerje et al, MIT, India: 0.39 sd
Lai et al, Stanford,China: 0.14 & 0.16 sd

49. ¿Cuánto pueden mejorar los docentes?¿Cuánto pueden mejorar los docentes?
Teacher value-added by years of teaching

50. 1. ¿Cuál es el problema?1. ¿Cuál es el problema?
2. ¿Qué alternativas existen?2. ¿Qué alternativas existen?
3. Resultados3. Resultados
4.4. ConclusionesConclusiones

51. Metáfora del HuracánMetáfora del Huracán
Comparación con la Central NuclearComparación con la Central Nuclear

52. Conectar aulas para reducir aislamiento docenteConectar aulas para reducir aislamiento docente
Clase torneo en Lo Prado Clase torneo en La PintanaClase torneo en Lo Prado Clase torneo en La Pintana
Potenciar uso de tecnología de conectividad sincrónica usada en torneosPotenciar uso de tecnología de conectividad sincrónica usada en torneos

53. Universidad de Tsukuba (Japón) Proyecto APEC Modelamiento Desastres Naturales
Universidad de Jyvaskyla (Finlandia)
Universidad de Kassel (Alemania)
Language Technology Institute de Carnegie Mellon University
U.C. Berkeley – Global Hands-On Universe
Centre for Education Research and Innovation (CERI) de la OCDECentre for Education Research and Innovation (CERI) de la OCDE
Banco Interamericano del Desarrollo (BID)Banco Interamericano del Desarrollo (BID)
OEAOEA http://http://www.educoas.org/default2.aspx?q=estrategias-para-la-ensenanza-de-la-matematicawww.educoas.org/default2.aspx?q=estrategias-para-la-ensenanza-de-la-matematica
Chile MéxicoChile México

54. “De ahora en adelante, me gustaría estudiar no sólo para
aprender matemáticas,
- Yamamoto
9th grade student
Junior High School associated to
Tsukuba University, Japan
GraciasGracias
sino también para usarlas en el futuro”.