Uso de la infografía como herramienta didáctica en la enseñanza de las asignaturas de Físico Química Farmacéutica y Física Aplicada a Farmacia: Formación del profesorado.

Proyecto de Innovación Convocatoria 2022/2023 Nº de proyecto 382 Uso de la infografía como herramienta didáctica en la enseñanza de las asignaturas de Físico Química Farmacéutica y Física Aplicada a Farmacia-Formación del profesorado Responsable del Proyecto: Inmaculada Aranaz Corral Facultad de Farmacia Química en Ciencias Farmacéuticas 1. Objetivos propuestos en la presentación del proyecto El objetivo principal del presente proyecto es la formación del profesorado del Departamento de Química en Ciencias Farmacéuticas en el uso de la infografía como herramienta didáctica. Durante el desarrollo del proyecto y de forma secundaria nos proponemos la consecución de los siguientes objetivos secundarios. I) Detección de las lagunas formativas del alumnado II) Detección de los conceptos de mayor dificultad en nuestras asignaturas y su relación con el desempeño laboral de nuestros estudiantes 2. Objetivos alcanzados El objetivo principal del proyecto que es la formación del profesorado en el empleo de la infografía como herramienta didáctica se ha cumplido al 100%. El profesorado implicado en el proyecto visualizó el material accesible en la web https://www.ucm.es/infografias/videotutoriales y se ha familiarizado con el programa Canva para la preparación del material infográfico. Según se ha ido desarrollando el proyecto se han evaluado diversos recursos para la preparación de material infográfico incluyendo el uso de Inteligencia Artificial que, aunque inicialmente no se contemplaba en el proyecto se consideró de interés al encontrar que las fuentes habituales eran poco potentes en recursos para el desarrollo de material didáctico en nuestras asignaturas. Con respecto a los objetivos secundarios, I) Detección de las lagunas formativas del alumnado II) Detección de los conceptos de mayor dificultad en nuestras asignaturas y su relación con el desempeño laboral de nuestros estudiantes Para la consecución de ambos objetivos secundarios se realizaron encuestas al profesorado y alumnado de primer curso y se analizaron dichos resultados. En el ANEXO 1 se muestran los resultados de las encuestas de realizadas a los alumnos de primero. En ese mismo anexo se discuten los resultados de las encuestas. Los resultados de las encuestas realizadas por el profesorado, así como su discusión se muestran en el ANEXO 2. En ambos casos, las encuestas realizadas nos permitieron identificar las lagunas formativas de los alumnos y sobre qué aspectos de las asignaturas se podría incidir para mejorar el desempeño de los alumnos. Los indicadores propuestos en la memoria inicial para medir la consecución de los objetivos fueron: 1. Generación de material infográfico relacionado con cada uno de los objetivos secundarios del proyecto. i) material que relacione la asignatura con el desempeño profesional. En este caso y dada la baja vinculación que muestran los estudiantes hacia la Termodinámica que se trabaja tanto en primero como en segundo curso se trabajó en una infografía que relacionase la termodinámica con un proceso llamativo para los alumnos. Se trabajo en una infografía sobre la termodinámica del enamoramiento. El desarrollo del trabajo se muestra en el ANEXO 3. ii) material de formación previaSe trabajó en la preparación de una infografía para los alumnos de Física Aplicada a Farmacia sobre conceptos básicos de unidades y magnitudes. El desarrollo del trabajo se muestra en el ANEXO 4. iii) material de conceptos complejosSe trabajó en la preparación de una infografía sobre la determinación de la velocidad de una reacción química. El desarrollo del trabajo se muestra en el ANEXO 5. Se trabajó en una infografía sobre los conceptos de disolución ideal y diluida ideal en esta infografía se trabaja con numerosas ecuaciones y gráficas que necesitan ser asimiladas por los alumnos. El desarrollo del trabajo se muestra en ANEXO 6 2. Evaluación del profesorado implicado en el proyecto del desarrollo de este y sus resultados. El profesorado ha evaluado diferentes materiales para la realización de las infografías durante el desarrollo del proyecto. En el ANEXO 7 se muestran los resultados de estas evaluaciones y las conclusiones a las que se ha llegado. 3. Se incluyó como tercer indicador la evaluación de las infografías por parte de los alumnos, pero debido a que la curva de aprendizaje y evaluación de los recursos llevó más tiempo del inicialmente considerado no se pudo realizar esta evaluación a nivel global con una amplia muestra de alumnos y se limitó a presentar los materiales a los alumnos involucrados directamente en el proyecto. 3. Metodología empleada en el proyecto El proyecto abarca dos vertientes, por una parte, la formación del profesorado en el uso didáctico de la infografía y por otra parte su aplicación a las asignaturas impartidas en nuestra unidad docente. La metodología de trabajo empleada fue una metodología colaborativa ya que consideramos es la más apropiada para el desarrollo del proyecto. Los participantes en el proyecto se dividieron en 4 grupos, en el GRUPO 1 se trabajó con la infografía relacionada con los conceptos básicos para la asignatura de Física Aplicada a Farmacia, en el Grupo 2 se trabajó en la infografía relacionada con el problema de concepto ( velocidad de reacción), en el Grupo 3 se trabajó con una infografía relacionada con problemas de concepto mediante el trabajo con ecuaciones y gráficas y en el Grupo 4 se trabajó en con la infografía motivacional (Física del enamoramiento). Se realizaron reuniones presenciales y online (correo electrónico) para las puestas en común. En el grupo 1, se emplearon las herramientas colaborativas de la aplicación Canva de uso gratuito. 4. Recursos humanos Para el desarrollo de este proyecto se ha contado con Personal docente e investigador, estudiantes de Grado, máster y doctorado y Personal de Administración y Servicios de la Facultad de Farmacia Responsable del proyecto: Inmaculada Aranaz Corral (PDI) Otro PDI Florentina Niuris Acosta Contreras Andrés Rafael Alcántara León Maria Concepción Civera Tejuca Ángeles Maria Heras Caballero José Luis Izquierdo García Ismael Lopez Duarte Sussette Padilla Mondejar Ignacio Rodriguez Ramírez De Arellano Benito Jorge Rubio Retama Gonzalo Villaverde Cantizano Estudiantes Idoia Alayeto Martínez Isabel Fraile Gutiérrez Daniel Rodríguez González Inés De La Rosa Maceda Vivian Andrea Torres Vera Susana Ying Jin Irene Zabala Gutiérrez PAS Miguel Ángel Jiménez Vázquez Isabel Rodríguez Veiga 5. Desarrollo de las actividades Tal y como se indicó en la memoria de solicitud, el presente proyecto consta de las siguientes tareas que se han ido desarrollando a lo largo del curso académico 2223 Tarea 1. Formación profesorado en el uso docente de la infografía. En una primera fase del proyecto, el profesorado se formó en el uso docente de las infografías-. Para ello, los miembros del proyecto visionaron los tutoriales presentes en la web https://www.ucm.es/infografias, en concreto los videotutoriales que se encuentran en https://www.ucm.es/infografias/videotutoriales.y que se relacionaban con los objetivos del proyecto Tarea 2. Aprendizaje de manejo de herramientas infográficas. Una vez realizado el visionado de los vídeos nos repartimos en 4 grupos de trabajo según los intereses de cada participante y se comenzó a trabajar en cada tipo de infografía. Se decidió la temática, se perfilaron los contenidos y se comenzó a evaluar los programas para generar infografías fundamentalmente Canva en los inicios del proyecto aunque el Grupo 2 también evaluó infogram. Puesto que todos estamos muy familiarizados con el programa PowerPoint se compararon ambos con este programa y en los Grupos 2, 3 y 4 se eligió PowerPoint como programa para generar la infografía. También se evaluaron recursos para la inclusión de imágenes e iconos en las infografías. Inicialmente se evaluaron búsquedas de imágenes e iconos libres en Bing y Google y posteriormente programas específicos como recomendados en la web del proyecto de infografías de la UCM (https://www.ucm.es/infografias/repositorios) y en una búsqueda más amplia se incluyeron Biorender y bioicons.com. El Grupo 2, además evaluó el uso de una herramienta de inteligencia artificial (DALL.E de OpenAI) como herramienta para la generación de imágenes, aunque el uso de AI no estaba inicialmente contemplada en el proyecto. Tarea 3. Preparación de encuestas, realización y análisis. En paralelo al trabajo de formación en el manejo de las infografías se prepararon una serie de encuestas dirigidas al profesorado y a los alumnos de las asignaturas con el fin de identificar lagunas formativas y conceptos complejos para nuestros alumnos. (Ver ANEXO 1 y 2). Para la creación de las encuestas se empleó la herramienta formularios de Google, las encuestas para los alumnos fueron accesibles de forma anónima mediante enlace que se incluyó en el Campus Virtual y en el caso de los profesores se enviaron por correo electrónico. Tarea 4. Preparación material infográfico. Se ha trabajado en 4 materiales infográficos, uno de conceptos básicos, otro de conceptos complejos, otro de ecuaciones y gráficas y finalmente otro de motivación del alumno con la asignatura de FAF. Mediante análisis de las necesidades de los alumnos y profesores se seleccionaron las temáticas de estas infografias y se comenzó a trabajar en los materiales de forma colaborativa. En los anexos 3-6, se muestra el desarrollo del proceso de creación de los materiales. Tarea 5. Evaluación del material infográfico generado y de las herramientas Una vez finalizado el proyecto se ha realizado una evaluación al profesorado participante para ver su opinión sobre el uso de la infografía como herramienta didáctica. Y qué tipo de herramientas son las más apropiadas en nuestras asignaturas (Anexo 7). Tarea 6. Evaluación por parte del alumnado Esta tarea solo se realizó en parte ya que el material solo fue evaluado por los estudiantes que participan en el proyecto y no por los estudiantes que estaban cursando las asignaturas para las que se ha preparado el material. 6. Anexos Anexo 1. Resultado de las encuestas previas al alumnado de Física Aplicada a Farmacia En las encuestas para el alumnado participaron 151 alumnos La primera pregunta “ Elegiste farmacia como primera opción” nos aportó información sobre la motivación de los alumnos en el aprendizaje y una evaluación de los grados solicitados en primera opción por los alumnos que contestaron que no nos aportó información sobre los intereses de esos alumnos. A la vista de los resultados se decidió sustituir la infografía de aplicación profesional por una que permita una vinculación emocional del alumnado con nuestras asignaturas. La segunda pregunta “ ¿Estudiaste Física en Bachillerato? Nos aportó información en una doble vertiente, por una parte, cuantos de nuestros alumnos están familiarizados con el lenguaje y forma de pensamiento físico y por otra parte revela una parte del alumnado que posiblemente presente una relación negativa con la asignatura. No se la esperaba en una carrera sanitaria, tienen la percepción de que no se le da bien (se eligió en primero pero no en segundo) En nuestra asignatura el manejo de derivadas e integrales es fundamental para la comprensión de los desarrollos matemáticos de la asignatura y la realización de cálculos por eso las dos siguientes preguntas pretender determinar la base matemática de nuestros alumnos ya que esta es una de las cuestiones que el profesorado detecta como problemática. Con respecto a las derivadas ,el 98% declara saber derivar, aunque un 20% a nivel básico. En cuanto a las integrales un 10% declara no saber derivar y un 40% solo maneja las derivadas a nivel básico. La pregunta “¿Has realizado prácticas de laboratorio? Es una pregunta que nos da información sobre el manejo de datos experimentales por parte del alumnado. En el laboratorio aparte de trabajo manual se suele trabajar el cambio de unidades, los El término “Fisicoquímica” fue acuñado por Mijail Lomonosov en 1752 en una conferencia titulada precisamente “Curso de verdadera fisicoquímica” (en ruso: «Курс истинной физической химии»). La Fisicoquímica es la ciencia que debe explicar bajo las provisiones de experimentos físicos la razón de lo que está sucediendo en cuerpos complejos debido a operaciones químicas. ¿Qué es la Química Física o la Fisicoquímica? TERMODINÁMICA • ¿ Cuando ocurre espontáneamente un proceso? • ¿ Son suficientes las magnitudes definidas como consecuencia del Primer Principio? ∆U = Q + W dU = dQ+ dW TERMODINÁMICA •El sentido espontáneo va acompañado de incremento en el grado de desorganización del sistema ¿? TERMODINÁMICA •∆G< 0 Proceso espontáneo •∆G = 0 Proceso en equilibrio •∆G > 0 Proceso no espontáneo o de evolución espontáneo en sentido contrario. • ( Siempre en unas determinadas condiciones de p y T y sin tener en cuenta la velocidad) TERMODINAMICA • El potencial químico μidepende de la presión y la temperatura. • ( δ μi/ δ T)p,ni = - SiTemperatura • ( δ μi/ δ P)T,ni = Vi Presión • Sistemas macroscópicos. ( Estados de agregación, masa, variables externas) • Sistemas Moleculares. • Sistemas biológicos: Complejos, macroscópicos, moleculares, variados en su funcionalidad, etc…. Estados de agregación de la materia • Óndas: • Emitir, transmitir, recibir señales en forma de ondas….. • Percepción!! • Estado de excitación o estados excitados de átomos y moléculas……. Órganos, organismo ALEGRÍA DE VIVIR (queda mucho por investigar……) 6 •El enamoramiento: concepto termodinámico • El enamoramiento provoca o desencadena unos procesos en nuestros sistemas ( variaciones: concentración de algunas moléculas, cinética, provocan cambios en las interacciones moleculares) ↓ (∆Gtotal )p,T < 0 Proceso espontáneo ∆Gtotal =Ʃ∆Gproceso i Anexo 4. Infografía: Conceptos básicos para FAF Programa: Canva Recursos: Bluegraphic, Free images, buscadores de internet Bing y google En una reunión inicial se determinó que una de las áreas donde los alumnos presentan dificultades es en el trabajo en identificar los tipos de magnitudes, cambio de unidades y el análisis dimensional. Por ello decidimos centrarnos en estos conceptos. Sobre esta idea se decidió que la infografía debía incluir: en un momento inicial los siguientes conceptos I Definición de magnitud II Definición de medida, cantidad y unidad III Tipos de magnitudes IV Extensiva/intensiva y específica/molar V Escalar/vectorial – VI Derivadas y fundamentales VII Análisis dimensional y ecuación dimensional VIII Propiedades del análisis dimensional IX Cambio de unidades X Sensibilidad exactitud, cifras significativas y tipos de errores En una segunda revisión se descartaron los conceptos V y X ya que daban lugar a una infografía excesivamente densa en contenidos. Se selecciono el modelo 6 ideas de Canva para empezar a montar la infografía sobre él. En un primer momento se introdujeron los textos con los conceptos que se pretendían desarrollar. Y a continuación se empezó a buscar imágenes e iconos que le dieran un aspecto atractivo a la infografía. ¿Por qué estudiamos Física La física trata de entender el funcionamiento de la naturaleza buscando leyes o relaciones entre distintas magnitudes ¿Qué es medir? Medir es comparar una magnitud con un patrón de universal o unidad de medida. Una cantidad es una porción de magnitud ( representado por un número y su unidad Unidades fundamentales Unidades independientes Tipos de magnitudes Magnitud intensiva: Independiente del tamaño del sistema Magnitud extensiva Dependiente del tamaño del sistema FISICA APLICADA A FARMACIA Conceptos fundamentales I ¿Qué es una magnitud? Un magnitud es una propiedad medible de un sistema físico No se pueden sumar o restar magnitudes distintas No se pueden sumar o restar unidades distintas Ánalisis dimensional Unidades derivadas Se definen a través de otras unidades Si A=B+(C/D ) entonces [A]= [B]=[C/D ] [a]= 1 cuando: a es : Ángulo Función trigonométrica Función logarítmica Función exponencial Constante numérica Principio de homogeneidad Tipos de magnitudes Magnitud específica Magnitud extensiva dividida por la masa Magnitud molar Magnitud extensiva dividida por el número de moles El cociente de dos magnitudes extensivas es una magnitud intensiva ¿Por qué estudiamos Física La física trata de entender el funcionamiento de la naturaleza buscando leyes o relaciones entre distintas magnitudes ¿Qué es medir? Medir es comparar una magnitud con un patrón de universal o unidad de medida. Una cantidad es una porción de magnitud ( representado por un número y su unidad Unidades fundamentales Unidades independientes Tipos de magnitudes Magnitud intensiva: Independiente del tamaño del sistema Magnitud extensiva Dependiente del tamaño del sistema FISICA APLICADA A FARMACIA Magnitudes ¿Qué es una magnitud? Un magnitud es una propiedad medible de un sistema físico No se pueden sumar o restar magnitudes distintas No se pueden sumar o restar unidades distintas Ánalisis dimensional Unidades derivadas Se definen a través de otras unidades Si A=B+(C/D ) entonces [A]= [B]=[C/D ] [a]= 1 cuando: a es : Ángulo Función trigonométrica Función logarítmica Función exponencial Constante numérica Principio de homogeneidad Tipos de magnitudes Magnitud específica Magnitud extensiva dividida por la masa Magnitud molar Magnitud extensiva dividida por el número de moles El cociente de dos magnitudes extensivas es una magnitud intensiva ¿Por qué estudiamos Física La física trata de entender el funcionamiento de la naturaleza buscando leyes o relaciones entre distintas magnitudes ¿Qué es medir? Medir es comparar una magnitud con un patrón de universal o unidad de medida. Una cantidad es una porción de magnitud ( representado por un número y su unidad Unidades fundamentales Unidades independientes Tipos de magnitudes Magnitud intensiva Independiente del tamaño del sistema. P ej: Temperatura Magnitud extensiva Dependiente del tamaño del sistema P ej: masa FISICA APLICADA A FARMACIA Magnitudes ¿Qué es una magnitud? Un magnitud es una propiedad medible de un sistema físico No se pueden sumar o restar magnitudes distintas No se pueden sumar o restar unidades distintas Ánalisis dimensional Unidades derivadas Se definen a través de otras unidades Si A=B+ C entonces [A]= [B]=[C ] [A]= 1 cuando: A es : Ángulo Función trigonométrica Función logarítmica Función exponencial Constante numérica Principio de homogeneidad Tipos de magnitudes Magnitud específica Magnitud extensiva dividida por la masa Magnitud molar Magnitud extensiva dividida por el número de moles El cociente de dos magnitudes extensivas es una magnitud intensiva ANEXO 5. Infografía de concepto complejo-Velocidad de reacción Programa: PowerPoint Recursos: Inteligencia Artificial Desarrollo: Nos planteamos como tema de la infografía explicar el concepto de la “velocidad de una reacción química”, partiendo de su concepto y las experiencias experimentales hasta la deducción de las ecuaciones de la velocidad. Nuestra intención es que el estudiante se pusiera en la piel de un científico del siglo XVII-XVIII, que observa que unas reacciones son más rápidas que otras y no entiende por qué. De esta forma, mediante la experimentación, tiene que deducir las leyes que dominan la velocidad de una reacción Primer boceto en papel: Generación de imágenes: • La primera imagen que queríamos generar es la del científico . Para ello le dimos la siguiente orden a la IA: “dibuja un científico del siglo 18, sujetando una probeta que contenga un líquido rojo. El estilo tiene que ser tipo infografía. el fondo, un laboratorio antiguo del siglo 18”. Y nos generó las siguientes opciones Anexo 7. Evaluación por parte del profesorado Software: Se probaron y compararon con Powerpoint dos softwares específicos para la creación de infografías en sus versiones gratuitas: Canva e infogram. • Infogram, en esta versión, nos pareció limitado en los recursos que nos ofrecía y nos limitaba nuestra infografía con una marca de agua “Made with infogram”. • Canva nos pareció una herramienta potente, con una variedad amplia de recursos, pero de nuevo limitada por su versión premium. Muchas veces el objeto deseado para usar pertenecía a la versión premium, y no encontramos la manera de hacer un filtro previo. Esto nos hacía avanzar más lento que lo deseado. Así mismo nos encontramos con algunas limitaciones como que las formas no eran editables y estaban predefinidas a colores concretos. No permite trabajar de forma amigable con ecuaciones. La curva de aprendizaje de Canva es importante y cuesta conseguir el acabado deseado. • Power Point, nos parece más sencillo de usar ya que estamos familiarizado con su uso, aunque las plantillas que tiene son muy limitadas comparadas con Canva y no cumplen con los criterios de diseño de infografías. Es muy potente en el trabajo con ecuaciones y diagramas/gráficos. Aunque apenas tiene plantillas para infografía, permite generar cualquier formato, es versátil y permite incluir las ecuaciones y gráficas creadas en Excel. Dado que uno de nuestros objetivos es que los estudiantes sean capaces de comprender el sentido físico de las ecuaciones y su representación gráfica, este es el programa de elección. Permite utilizar y trabajar con los materiales de clase y su versatilidad es inmensa, suponemos que más adelante generaran plantillas como las que ya existen para las diapositivas y no supone ningún desembolso. Considerando que los recursos gratuitos que se proponen en la web https://www.ucm.es/infografias/repositorios son amplios, pero no suficientemente específicos para lo que necesitamos. Hay mucho material y es difícil refinar la búsqueda. Por ello, se buscaron otras formas de conseguir más objetos para nuestras infografías. Exploramos 2 plataformas: • Biorender: Herramienta potente con una gran librería, pero los recursos gratuitos eran limitados y en ocasiones la búsqueda es compleja. • bioicons.com: Iconos libres para su uso, pero catálogo pequeño y muy específico. Para solventar la falta de recursos e imágenes gratuitas, optamos por generar estas imágenes utilizando herramientas de generación de imágenes por inteligencia artificial. En concreto utilizamos la herramienta DALL.E de OpenAI. Esta herramienta es bastante potente en la generación de algunas imágenes, pero resultó limitada para la ejecución de algunas ordenes tal y como se ha indicado en el ANEXO 5, además solo uno de los profesores tiene acceso a ella lo que limita su uso a nivel general. Con respecto a la evaluación general del profesorado, todos coinciden en que la curva de aprendizaje para la realización de las infografías ha sido fuerte, existen muchos recursos en abierto lo que en ocasiones dificulta identificar el más apropiado para cada momento del desarrollo de la infografía Se identifica la falta de acceso a servicios premium como uno de los principales problemas para el desarrollo del proyecto por las limitaciones anteriormente descritas. Si contáramos con financiación, creemos que la mejor forma de actuar sería utilizar el software Canva junto a la librería de Biorender. Creemos que estos recursos deberían estar accesibles para el personal docente en su versión comercial. Aún así, nos apoyaríamos en las herramientas de IA para generar imágenes muy específicas. Sin acceso a la versión premium de Canva algunos profesores prefieren el uso de PowerPoint. Anexo 8. Evaluación por parte del alumnado En el proyecto estaba programado que una vez preparadas las infografías fueran evaluadas por parte de los alumnos. Teniendo en cuenta que la curva de aprendizaje fue mayor de lo esperado esta tarea no pudo llevarse a cabo ya que en las infografías no estuvieron completas en Mayo y a partir de esa fecha los alumnos están de exámenes y era poco probable que participaran en las encuestas. En sustitución, se envió una encuesta a los alumnos que participan en el proyecto como miembros, pero debido a su bajo número, que no todos han sido o son alumnos de la Facultad de Farmacia y que algunas de las infografías no están completas al 100% consideramos que la información que podemos extraer estas encuestas no es adecuada para llegar a conclusiones. Puesto que el objetivo fundamental era que el profesorado se familiarizase con las herramientas infográficas y su uso docente y no tanto preparar infografías para su uso, se decidió solicitar un nuevo proyecto para el próximo curso en el que ya nos centremos en la preparación de los materiales.