Categoria: Projecte

Aquesta conclusió serà entre relativa i virtual. Just enguany tenia els grups de programació de 1r de batxillerat i l’ESO només durant el primer trimestre, l’adopció del nou batxillerat ha comportat ajustos estranys de distribucions horàries… Per tant ja estàvem enllestint l’avaluació del primer trimestre quan vàrem fer els curs.

De totes maneres tinc alguns elements per poder treure alguna conclusió. Per una banda sí que vaig estar fent proves amb aquest projecte. Per exemple, donat que durant el curs vam donar bons continguts pel tractament de dades amb les llibreries pandas i numpy, vaig fer un mini projecte, el que vindria a ser la unitat 4 (la de selecció adequació i neteja de dades amb la llibreria pandas) on vaig ser conscient de que seria útil tenir un petit repositori àgil de dades de diferents tipus per poder fer exercicis i pràctiques d’estadística. Aquesta primera aproximació a la ciència de dades amb els alumnes em va resultar valuosa per definir i millorar les rúbriques de treball i veure la necessitat de buscar exemples concrets i motivadors.

Per altre (com ja he explicat) porto anys amb el, molt recomanable, projecte AstroPi Challenge. Tot i que no és el projecte que aquí presento,sí que en puc extreure una conclusió que seria, això espero, exportable a aquest projecte.  De totes les aportacions positives del projecte AstroPi, moltes, destaco especialment la millora real en el treball cooperatiu i la gestió de la informació. Després de tot un curs treballant de forma intensament cooperativa i prenent consciència de la seva pròpia evolució, l’alumnat acabant assolint aquestes competències i creant les seves pròpies estructures per gestionar la informació molt millor que els alumnes que no l’han cursat i aquesta millora es manté en el temps com a mínim durant tot el batxillerat.

Per tot puc pensar que el projecte hauia d’assolir els objectius, de totes maneres, afegiré les conclusions reals un cop el porti a la pràctica.

Planificació:

La planificació és molt lineal i directa està inicialment pensat per fer-se en unes 30-36 sessions (10-12 setmanes) i és fàcilment adaptable.

• Introducció (1-sessió). Explicar el repte, la metodologia, crear els grups de treball (d’entre 3 i 4 membres) i començar amb els documents de treball de cada grup compartits amb el professor.
• Unitat 1. ‘Xuleta’ / Formulari de matemàtiques. (6-sessions)
  • 2 o 3 sessions de repàs dels continguts i acabant cada sessió amb un petit exemple que construïm entre tots.
  • 2 sessions de treball cooperatiu.
  • 1 sessió de presentació dels programes/eines de cada grup i autoavaluem i reflexionem i busquem bones pràctiques i solucions del treball cooperatiu.
• Unitat 2. Anàlisis de funcions (6-sessions)
  • Totes seguiran el mateix esquema però alternant l’última sessió entre autoavaluació i coavaluació.
• Unitat 3.Suport al càlcul matricial. (4-sessions)
• Unitat 4. Construïm un repositori de bases de dades. (5-sessions)
• Unitat 5. Suport estadístic. (6-sessions)
• Acabem (2-sessions)
  • Reflexió i valoració global de la feina feta, dels reptes i dificultats i analitzem l’evolució de les feines fetes i les autoavaluacions del nostre treball col·laboratiu.
  • Seleccionem i donem forma una pàgina web accessible a tots els codis generats format pàgina web.
  • Tanquem i guardem de forma accessible els documents, bibliografies, repositoris de codis … creats durant el repte.

Sistema d’Avaluació:

Donat que el nombre d’alumnes és petit permetrà fer un seguiment casi diari de la feina feta, de tota manera prefereixo anar fent un seguiment més exhaustiu d’un o dos grups de treball com a màxim per cada sessió. Permet fer anotacions puntuals de la feina, les dinàmiques de treball i anar donant suport als temes que van sorgint.

Fem servir també dues rúbriques una pel codis lliurats i una per l’auto i coavaluació del treball en grup.

La dels codis lliurats abans de fer els lliurament estan acostumats a passar-la mig com a autoavaluació mig com a check-list dels requeriments generals.

Les dues les tenen compartides i les comentem des del primer dia però després miro de mantenir-les estables durant tot el projecte per poder estudiar en certa manera la progressió en les seves avaluacions.

Continguts i activitats

El repte. Els alumnes hauran de dissenyar codis ergonòmics (pensats per ser utilitzats pels seus companys que no fan programació i que siguin útils i pràctics i ben organitzats), amb l’objectiu de donar suport , ajudar i complementar les matèries de matemàtiques i estadística.

Els continguts els he estructurat en 5 unitats de dificultat creixent tot i que als alumnes se’ls presenta com un únic repte amb 5 lliuraments

Unitat 1. ‘Xuleta’ / Formulari de matemàtiques.

[Comencem repassat els tipus de dades, els condicionals i les funcions senzilles així com l’entorn de programació de Google Colab]

per exemple: Funcions senzilles ben documentades i organitzades per resoldre problemes senzills de:

• Àrees i volums
• Equacions de segon grau
• Trigonometria

Unitat 2. Anàlisis de funcions

[repassem els bucles, llistes i introduïm la llibreria matplotlib, ]

exemple de codis a realitzar:

• Taula de valors d’una funció qualsevol.
• Gràfica d’una funció amb opcions de fer zoom.
• Trobar els zeros per Bolzano.

Unitat 3.Suport al càlcul matricial.

[repassem els iteradors i la llibreria numpy]

exemple de codis a realitzar:

• Programa per introduir matrius per després poder fer operacions senzilles amb elles: Producte de matrius, determinants, matrius inverses…

Unitat 4 Construïm un repositori de bases de dades.

[repassem pandas, neteja de dades]

En aquesta unitat els alumnes hauran de col·laborar per crear un repositori de bases de dades variat amb dades de diferents tipus i origen però que puguin ser interessant i pertinents (canvi climàtic, fonts energètiques, consum d’aigua, demogràfiques, ús de les xarxes socials…. ) el problema és que hi ha milers de fonts amb multitud de dades però no sempre són àgils d’utilitzar. Les hauran de seleccionar, netejar, simplificar… per tal que puguin ser utilitzades àgilment en altres assignatures com ara la d’estadística.

Unitat 5 Suport estadístic.

[repassem pandas, matplotlib i introduïm la llibreria seaborn, ]

Un altre cop hauran de crear codis ara amb l’objectiu de donar suport a la matèria de estadística

• Representació de gràfica
• Resums estadístics
• Test d’hipòtesis

Materials i Eines:

Com a entorn de treball: les eines de Google Workspace for Education (seria perfectament equivalent amb l’entorn Microsoft Teams for Education ). Per potenciar el treball cooperatiu els documents fulls de càlcul, carpetes calendaris… Una alternativa seria lligar-ho tot de GitHub però tenint en compte que un dels principals objectius és que siguin autònoms creant els seus propis espais de col·laboració, optar per entorns que en el futur els siguin més versàtils i que estudiïn el que estudiïn en puguin treure el màxim profit.

Com a IDE (entorn de programació ) a l’escola degut al programa AstroPi Challenge estan acostumats a programar amb Thonny, un IDE molt senzill lliure i que necessita pocs recursos. El faríem servir de forma puntual junt amb Google Colab la implementació dels  versió dels Jupyter Notebooks de Google, que permet treballar de forma col·laborativa sense haver de instal·lar res i també permet compartir la feina a usuaris que tampoc hauran d’instal·lar res simplement accedir a una adreça de internet.

Com a fonts de documentació he preparat una selecció de recursos que tinguin la màxima coherència amb el que fem a l’aula i pensats a prioritzar fonts oficials.

El projecte està inscrit dins l’acció formativa: Introducció a la ciència de dades amb Python (B2) (per cert el curs molt recomanable, en faré una entrada) . Com a part de la formació he de dissenyar una acció formativa d’implementació a l’aula i aquest blog com a prova/evidència, ja en parlarem.

El projecte l’he anomenat Eines de suport: de Python a Mates. 

De cara a l’alumnat el repte consisteix a treballar de forma col·laborativa per proporcionar eines de suport a les matèries de matemàtiques i estadística que desenvoluparan en l’entorn de programació Google Colab.

Motivació

Contràriament al que es podria pensar, amb tots aquests anys de digitalització a tots nivells crec no ha millorat significament la competència del nostre alumnat en el treball cooperatiu. A nivell de 1r de batxillerat si proposes una activitat ben pautada on específicament els demanes com treballar de forma cooperativa encara, però si observes el seu treball espontani sense unes indicacions clares en aquest sentit pocs grups es posen a treballar de forma autònoma amb certa destresa cooperativament. Clarament això només és la meva percepció (compte també compartida amb d’altres companys). Per tant un dels objectius anirà per aquí, intentarem treballar de forma intensament cooperativa durant dos mesos, una mena d’immersió en un projecte cooperatiu.  El segon objectiu important serà intentar que la programació no aparegui com un bolet en el seu currículum, sense massa recorregut, que puguin consolidar el que han après amb projectes propers on vegin clar que poden arribar a desenvolupar programes útils per ells i la resta de companys.

Objectius:

Aquestes dues de les mancances que a les que pretén donar resposta aquest projecte segurament són les que més han incidit en la seva concepció. Per tant em centraré amb dos objectius principals.

1. Consolidar les competències digitals relacionades amb el pensament computacional i la programació. A partir de 5 unitats de repàs i consolidació amb reptes orientats a construir  un conjunt de programes i eines de suport per les assignatures de matemàtiques i estadística. Han de poder ser conscients de que tenen un nivell suficient per de forma autònoma donar solució a problemes reals a través de la programació.
2. Fomentar el treball col·laboratiu durant tot el projecte treballant de forma intensa i  sistemàtica en grup, amb l’objectiu que comencin a incorporar-la de forma autònoma i per iniciativa pròpia com una destresa fonamental del seu procés d’aprenentatge.