CLASIFICACIÓN DE LAS DEFICIENCIAS DE ANTECEDENTES, DE ACUERDO A SU IMPACTO EN EL DESEMPEÑO DEL ESTUDIANTE DE INGENIERÍA H. AGUILAR JUÁREZ; FACULTAD DE INGENIERÍA, UNAM; [email protected]

RESUMEN Se presenta un método para clasificar las deficiencias de conocimientos y habilidades en los perfiles de ingreso reales de los estudiantes de ingeniería, con base en un análisis de su trascendencia y de la dificultad que representa subsanarlas. Se identifican así tres niveles de impacto destructivo: moderado, intermedio y alto. El primero corresponde a deficiencias con una trascendencia limitada y relativa facilidad de reparación, por ejemplo, la insuficiente habilidad del estudiante para efectuar conversiones entre sistemas de unidades, cuyo impacto es moderado gracias al uso hoy casi exclusivo de un solo sistema, el Internacional. En el extremo opuesto se identifican deficiencias cuyo alto nivel de impacto puede obstaculizar por completo los estudios de una persona, desde los primeros semestres de su carrera. Tenemos, por ejemplo, la incapacidad de algunos estudiantes para el manejo y simplificación de fracciones algebraicas. Esta deficiencia repercute en múltiples asignaturas, por una parte bloqueando la comprensión de desarrollos matemáticos, algunos de ellos cruciales y, por otra, malogrando los desarrollos que el propio estudiante debe realizar. La evaluación diferencial del alcance destructivo de las diversas deficiencias de antecedentes permitirá dirigir, de manera certera, los recursos que el estudiante y las instituciones destinan a tratar de subsanarlas.

INTRODUCCIÓN Uno de los motivos principales del fracaso escolar que tienen muchos estudiantes al ingresar a los programas de ingeniería de nivel licenciatura, es una grave deficiencia de conocimientos y habilidades antecedentes, que en no pocos casos es tan severa que rebasa completamente la habilidad del estudiante para manejarla y resolverla con oportunidad, y salvar los estudios profesionales que acaba de iniciar. Las deficiencias más frecuentes abarcan varios campos del conocimiento y tienen sus orígenes en etapas diferentes de la formación escolar del estudiante. Algunas constituyen verdaderos obstáculos para el aprendizaje de los nuevos conceptos y para el desarrollo de las habilidades que demanda el plan de estudios, tanto por su importancia crucial como por la dificultad que encuentra el estudiante al tratar de remediarlas. La combinación de esta dificultad con la dificultad inherente a las asignaturas de un programa de nivel licenciatura, a menudo inhabilita al estudiante para continuar y lo lleva a desertar en los primeros semestres [1]. Sin embargo no todas las deficiencias en los conocimientos y habilidades que debería tener el estudiante tienen el mismo nivel de impacto destructivo en los estudios. En este trabajo se propone un método de análisis que permite distinguir diferentes niveles en el posible impacto destructivo que diferentes deficiencias pueden tener. Con este método se analizan algunos de los aspectos de la preparación antecedente que muestran deficiencia en muchos estudiantes, a fin de esclarecer cuáles son los aspectos que requieren mayor y más urgente atención por parte de los estudiantes y de las instituciones educativas, tanto de nivel licenciatura como de las etapas anteriores.

MÉTODO DE EVALUACIÓN DIFERENCIAL El método desarrollado para la clasificación de las deficiencias de conocimientos antecedentes se basa en un análisis de la trascendencia que la deficiencia en cuestión puede tener hacia los contenidos de las asignaturas de la carrera, y en el grado de dificultad que normalmente presenta su reparación por parte del estudiante. La evaluación del efecto que resulta de la combinación de estos factores nos permite estimar el nivel (o potencial) de impacto destructivo que dicha deficiencia puede llegar a tener sobre el desempeño académico del estudiante. En otras palabras, podemos estimar hasta qué grado esa deficiencia podría llegar a obstaculizar el logro de los objetivos de aprendizaje previstos en su plan de estudios. Así, la deficiencia de un conocimiento o de una habilidad cuya trascendencia es limitada, en el sentido de que no afecta de una manera crucial el aprendizaje de conceptos clave y que, por otra parte, puede ser reparada por el estudiante sin grave dificultad, se considera una deficiencia de impacto moderado. Si bien es deseable que la preparación del estudiante que ingresa a la escuela profesional se encuentre libre aun de tales deficiencias, la presencia de algunas se logra subsanar en el corto plazo, e incluso si éste se llega a alargar, no afectan de manera decisiva el desempeño del alumno debido a lo limitado de su trascendencia. Es el caso, por ejemplo, de la conocida falta de familiaridad de muchos estudiantes con la conversión de unidades, sobre todo entre sistemas absolutos y gravitacionales; una familiaridad que tendrían que haber adquirido en sus cursos de física de bachillerato. Sin embargo el impacto que esta deficiencia llega a tener en los estudios de licenciatura es moderado, ya que su trascendencia es limitada en virtud del predominio que tiene hoy en día el Sistema Internacional de Unidades (SI), el cual se utiliza de manera casi exclusiva, tanto en la física como en la ingeniería. La tabla 1 muestra las posibles combinaciones de los factores que se consideran en el análisis y los niveles de impacto que pueden ocasionar: moderado (M), intermedio (I) y alto (A). Como se aprecia en la tabla, las deficiencias más peligrosas, con un nivel de impacto alto, son las de aquellos conocimientos que tienen una gran trascendencia, y que además resultan difíciles de subsanar. Típicamente corresponden a habilidades fundamentales que entran en juego en múltiples asignaturas, cuya deficiencia tiene sus raíces en niveles básicos de la educación. Uno de los ejemplos más críticos lo encontramos en la falta de habilidad para el manejo de expresiones algebraicas que involucran fracciones. La deficiencia va desde la falta de seguridad en los casos de menor severidad, hasta la incompetencia total en otros. La trascendencia de esta dificultad es enorme, pues repercute en todas la asignaturas de matemáticas y en muchos de los desarrollos matemáticos que se requieren en las de física y de las ciencias de la ingeniería. No es una deficiencia fácil de superar, debido a que muchas veces se origina en una falta de comprensión y destreza en el manejo de las fracciones comunes, en aritmética elemental. El estudiante no logrará superar esta dificultad, mientras no subsane las deficiencias fundamentales que la originan. Generalmente requiere de un asesor competente que le guíe en este proceso. Las otras dos combinaciones posibles de los factores dificultad y trascendencia conducen a niveles intermedios de impacto. La gran trascendencia que puede tener la carencia de ciertos antecedentes no perjudicará el desempeño del estudiante si se corrige a tiempo, lo cual ocurrirá probablemente, si la corrección no es muy difícil. Recíprocamente, si el grado de dificultad que supone la corrección de alguna deficiencia

o carencia en los conocimientos antecedentes es elevada pero la trascendencia de ésta es limitada, tal vez cause un rezago en alguna materia pero no bloqueará por completo el avance del alumno en su plan de estudios.

Tabla 1. Factores que determinan el nivel (o potencial) de impacto destructivo de una deficiencia de conocimientos.

Grande y/o Crucial

Media o Baja

MODERADO (M)

INTERMEDIO (I)

INTERMEDIO (I)

ALTO (A)

Niveles de Impacto

Limitada

Elevada

DIFICULTAD

TRASCENDENCIA

DEFICIENCIAS MÁS FRECUENTES En las tablas 2 y 3 se presentan los resultados de un análisis llevado a cabo con el criterio descrito, sobre el posible impacto destructivo de las deficiencias más comúnmente encontradas en la preparación antecedente de los estudiantes que ingresan a las carreras de ingeniería. La tabla 2 comprende temas de matemáticas de nivel precálculo y la 3, temas de física que normalmente se estudian en el bachillerato. En ambas tablas el símbolo (+) representa una trascendencia grande o una dificultad elevada, y el símbolo (–) representa una trascendencia limitada o una dificultad media o baja. ANÁLISIS DE RESULTADOS Al observar la tabla 2 podemos deducir que, de las diversas deficiencias en la preparación previa del estudiante que ingresa a los estudios de ingeniería, las que realmente pueden impactar con severidad esos estudios corresponden a aspectos específicos más que a áreas extensas del conocimiento. Esos aspectos son, del área del álgebra: factorización y manejo de fracciones, de geometría plana: la trigonometría, y de la geometría analítica plana: rectas y cónicas; pero de estas últimas únicamente su identificación y sus parámetros más relevantes. Otros aspectos, como los productos notables más frecuentes (cuadrado de un binomio, producto de binomios conjugados y producto de binomios con un término común), y como las leyes de exponentes, aunque de enorme e indiscutible trascendencia, no oponen por lo regular una dificultad excesiva para su comprensión y dominio, y ello permite que el estudiante logre ponerse pronto al corriente.

Tabla 2. Evaluación del nivel de impacto posible, para deficiencias de conocimientos antecedentes en temas de MATEMÁTICAS.

TEMA Productos notables más comunes Productos notables menos comunes Factorización Fracciones algebraicas Exponentes Radicales Logaritmos Trigonometría Recta en el plano Cónicas (Identificación, centros, vértices y ejes focales) Cónicas (Excentricidad y rotaciones)

TRASC

+ –

+ + + – –

+ + + –

DIFIC – –

+ + – – –

+ + + +

IMPACTO I M A A I M M A A A I

TRASC = Trascendencia; DIFIC = Dificultad para subsanar; M = Moderado; I = Intermedio; A = Alto

Tabla 3. Evaluación del nivel de impacto posible, para deficiencias de conocimientos antecedentes en temas de FÍSICA.

TEMA Sistema Internacional de Unidades (SI). Múltiplos y submúltiplos. Sistemas de unidades absolutos y gravitacionales Cantidades escalares y vectores Movimiento rectilíneo uniforme Movimiento uniformemente acelerado Movimiento circular uniforme Trabajo, energía y cantidad de movimiento Temperatura. Escalas. Calor y termodinámica Electrostática Circuitos eléctricos Óptica geométrica. Espejos y lentes. Estructura de la materia

TRASC

DIFIC

IMPACTO

+

+

A

– – – – – – – – – – – –

+ + + + + + + + +

I I I I I I I I I M I I

–

+ +

TRASC = Trascendencia; DIFIC = Dificultad para subsanar; M = Moderado; I = Intermedio; A = Alto

De los antecedentes de física que se presentan en la tabla 3, solamente la inhabilidad para el manejo de las unidades del Sistema Internacional puede, normalmente, afectar de manera severa el desempeño del estudiante (sobre todo, si la deficiencia está en los aspectos más básicos, relacionados con las unidades de medida de ángulos, áreas o volúmenes). En cambio, la insuficiente familiaridad con el manejo de unidades pertenecientes a diferentes sistemas no representa un problema serio para el alumno, debido a la razón expresada en párrafos anteriores. El nivel de impacto posible para los demás temas de la tabla 2 oscila entre intermedio y moderado. Esto se debe a que la trascendencia de los temas hacia las asignaturas de la carrera es limitada. No es que los conceptos no sean importantes. Lo son y mucho. En realidad son fundamentales todos ellos. Lo que pasa es que los cursos de física del nivel licenciatura, a diferencia de los de matemáticas, son en buena medida autocontenidos: no presuponen un conocimiento previo de la física [2]. Empiezan desde el principio. Sí presuponen en cambio conocimientos de matemáticas, y se apoyan en ellos. CONCLUSIONES Complejo, como es, el tema de la deficiencia de conocimientos antecedentes, al ser analizado con la metodología que se propone exhibe una estructura más clara y comprensible que cuando se le ve como un todo indivisible. El análisis de las deficiencias de antecedentes más frecuentes entre los estudiantes que ingresan a los programas de ingeniería, tomando como base su trascendencia y la dificultad que supone el subsanarlas, permite diferenciar los efectos negativos que pueden llegar a tener en el desempeño del estudiante. El análisis revela que dichas deficiencias son diferentes en su nivel de “peligrosidad”. No todas son igualmente destructivas. Por lo cual, las estrategias empleadas para solucionar unas y otras no deben ser las mismas. El análisis realizado nos demuestra también que aquellas deficiencias que requieren atención más urgente pertenecen casi todas al área de matemáticas, y su número es relativamente reducido, lo que debería simplificar sensiblemente el problema de su reparación. Es de esperar que si el esfuerzo y los recursos se dirigen en forma diferenciada a subsanar principalmente las deficiencias con nivel alto de impacto negativo, se obtendrán mejores resultados que si se atacan de manera indistinta todas las deficiencias posibles.

REFERENCIAS 1. Aguilar, H., I. P. Aguilar, M. R. Del Moral, “Plan para Incrementar los Índices de Acreditación y Reducir la Deserción en las Escuelas de Ingeniería”, Segundo Foro: La Enseñanza de las Matemáticas para Ingenieros, Facultad de Ingeniería, UNAM, México, octubre 2003. 2. Aguilar H. J., “Effective Teaching of Semiconductor Physics”, EDULEARN11, 3rd International Conference on Education and New Learning Technologies, proceedings, IATED, Barcelona (España), julio 2011.