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AICLE+CTIM: UNA INTERVENCIÓN DIDÁCTICA CON UN GRUPO BILINGÜE
DE FUTUROS MAESTROS
CLIL+STEM: A TEACHING INTERVENTION WITH A BILINGUAL GROUP OF
FUTURE TEACHERS
Juan Peña Martínez
Universidad Complutense de Madrid
jpe01@ucm.es
Alberto Muñoz Muñoz
Universidad Complutense de Madrid
alberto.munoz.munoz@edu.ucm.es
RESUMEN
En el presente trabajo se describe un proyecto de innovación educativa cuyo objetivo era replantear
las prácticas experimentales de Física del grupo bilingüe de la Facultad de Educación para que los
estudiantes apliquen el enfoque Ciencia-Tecnología-Ingeniería-Matemáticas (CTIM) y Aprendizaje
Integrado de Ciencias en Lengua Extranjera (AICLE) simultáneamente. Asimismo, se ha recabado su
valoración para futuros trabajos pasado un tiempo desde la intervención didáctica y terminado su
período obligatorio de tres semanas de prácticas en un centro escolar de la Comunidad de Madrid.
Palabras clave: AICLE, CTIM, formación inicial de maestros, Física
ABSTRACT
This study focuses on an innovation project where physics experimental activities - addresed to the
bilingual group of the Faculty of Education - have been redesigned to encourage students to apply
Science-Technology-Engineering-Mathematics (STEM) and Content and Language Integrated
Learning (CLIL) approaches simultaneously. Likewise, his assessment has been collected for future
work after the didactic intervention and once their mandatory three weeks of training was finished
at a school in the Community of Madrid.
Keywords: CLIL, STEM, training of teacher students, Physics
Revista Nebrija de Lingüística Aplicada a la Enseñanza de Lenguas (RNAEL) ISSN 1699-6569
Vol. 13 Núm. 27 (2019) doi: 10.26378/rnlael1327337
Recibido: 02/09/2019/ Aprobado: 18/10/2019
Publicado bajo licencia de Creative Commons Reconocimiento Sin Obra Derivada 4.0 Internacional
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1. INTRODUCCIÓN
Actualmente se está haciendo bastante hincapié en la aplicación del enfoque CTIM,
acrónimo de Ciencia-Tecnología-Ingeniería-Matemáticas (en inglés STEM), en los centros
escolares, tanto de educación primaria como de educación secundaria, al ser un método de
enseñanza interdisciplinar que pretende involucrar a los estudiantes en resolución de
problemas a través de actividades contextualizadas con un alto contenido experimental y
donde es necesario poner en juego todo un periplo de habilidades cognitivas de orden
superior como pueden ser experimentar, diseñar, crear, etc. (Dusch & Bismack, 2016). Un
posible factor limitante para explotar adecuadamente la anterior perspectiva pedagógica es
disponer de personal docente capacitado para diseñar e impartir las clases empleando dicho
enfoque (Kearney, 2016). De hecho, se sugiere que, si el profesorado está capacitado, en
las condiciones apropiadas el uso de la tecnología en el ámbito educativo puede permitir
crear entornos de enseñanza y aprendizaje que faciliten un adecuado desarrollo de los
estudiantes en términos de competencias (Pedró, 2017). Ahora bien, se ha propuesto en la
literatura (Kenedy & Odell, 2014) que para desarrollar un programa de estudios de calidad
inspirado en el enfoque CTIM, éste debe incluir:
• Integración de la tecnología e ingeniería en el currículum de ciencias y matemáticas,
como mínimo.
• Promoción de la investigación científica y el diseño de ingeniería, incluyendo la
instrucción necesaria en matemáticas y ciencias.
• Aplicar una estrategia colaborativa para aprender, y conectar estudiantes y educadores
con profesionales de distintos campos CTIM.
• Proporcionar una perspectiva global e interdisciplinar.
• Incorporar estrategias educativas como el aprendizaje basado en proyectos.
En un trabajo previo (Peña, Muñoz, Rosales & Martínez, 2019) los estudiantes del
Grupo Bilingüe de la Facultad de Educación de la Universidad Complutense de Madrid
llevaron a cabo un conjunto de prácticas experimentales de Física donde se fueron
introduciendo progresivamente más recursos tecnológicos, en concreto, las plataformas
tecnológicas Raspberry Pi (www.raspberrypi.org) y Arduino (www.arduino.cc). La tarjeta
Raspberry Pi, del tamaño de una tarjeta de crédito, es un microordenador completo, y la
tarjeta Arduino, de tamaño similar a la anterior, es un microcontrolador. Ambas permiten
la conexión de sensores y actuadores, y por ello, se está utilizando ampliamente en
Educación Secundaria porque son ideales para facilitar el desarrollo de proyectos de carácter
tecnológico por parte de los estudiantes (INTEF, 2018). El nivel de satisfacción de los
estudiantes fue elevado y éstos tomaron conciencia, como futuros educadores, sobre la
importancia de adquirir las destrezas necesarias para guiar a sus futuros pupilos a
desenvolverse en una sociedad tecnológicamente avanzada.
Sin embargo, no se puede obviar que además de tener que preparar a los futuros
maestros para afrontar su docencia en un entorno cada vez más tecnológico, éstos deben
desarrollar habilidades sociales y de comunicación (incluyendo competencia en lenguas
extranjeras para el desarrollo escolar de programas bilingües). Por ejemplo, en una
investigación reciente donde 217 maestros de la Comunidad de Madrid fueron encuestados
sobre los programas bilingües de su centro, y sobre el nivel de transferencia de aprendizaje
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entre las competencias científicas y lingüísticas (Martín, Ruiz-Tendero, Peña, Arillo &
Martínez, 2019), se encontró que el nivel de satisfacción con la formación inicial y
permanente de los maestros encuestados era bajo. Se hace necesario promover un
desarrollo competencial equilibrado en ciencias experimentales y lengua inglesa. Una
solución plausible consiste en introducir simultáneamente el enfoque CTIM y el enfoque
AICLE, acrónimo de Aprendizaje Integrado de Contenidos y Lenguas Extranjeras (si bien se
le suele nombrar CLIL, siglas en inglés de Content and Language Integrated Learning).
AICLE es un enfoque indicado para aprender conceptos y temas de una asignatura mientras
se aprende a la vez una lengua extranjera (Pérez, 2015). De esta manera, nos aseguramos
una formación científico-tecnológica más la adquisición de las habilidades sociales y de
comunicación necesarias. Es más, se sugiere que AICLE resulta altamente ventajoso tanto
para el aprendizaje de lenguas extranjeras como para las asignaturas impartidas en dichas
lenguas porque los estudiantes suelen sentirse más motivados para aprender al hacer
énfasis este enfoque en la resolución de problemas y en el saber hacer (Navés & Muñoz,
2000).
Por todo lo anterior, en nuestro caso, parecía aconsejable redefinir la programación
de las actividades prácticas, de Física, y se planteó un nuevo proyecto de innovación
educativa al objeto de introducir sinérgicamente los dos enfoques - CTIM y AICLE - en la
formación inicial de los futuros maestros de Educación Primaria. Para ello, en el curso
académico 2018/19, se modificaron las sesiones de actividades dirigidas de carácter
experimental. Los estudiantes a partir de unas experiencias típicas de laboratorio de Física
sobre iniciación a las medidas experimentales, fuerzas y circuitos eléctricos sencillos, que
se detallan en el punto 3, tuvieron que plantear una propuesta para Educación Primaria de
mejora del aprendizaje en términos de competencias, es decir, además de incidir en la
adquisición de una competencia científico-tecnológica, se debía facilitar el desarrollo de
habilidades en comunicación, el pensamiento crítico, la creatividad y fomentar el trabajo
en equipo. La temática de Física escogida estaba de acuerdo con los contenidos curriculares
(Decreto 89/2014) y la propuesta, para ser aplicada en Educación Primaria, debía emplear
los dos enfoques anteriormente mencionados, por separado y de una forma integrada.
Finalmente, se pretendía recabar la valoración de los estudiantes sobre las actividades
realizadas de cara a mejorar el proceso de enseñanza-aprendizaje de Física en inglés con
las oportunas modificaciones.
2. METODOLOGÍA
La experiencia se llevó a cabo durante el primer cuatrimestre del curso 2018/19 en la
asignatura de Fundamentos y Didáctica de la Física (Grado en Maestro en Educación
Primaria de la Universidad Complutense de Madrid) en un total de 12 sesiones de una hora.
Los estudiantes previamente habían contestado un cuestionario inicial, en línea, que sirvió
para caracterizar el grupo, averiguar su conocimiento previo sobre AICLE y CTIM, y explorar
su motivación para recibir instrucción y poner en práctica los mencionados enfoques.
Las dos primeras sesiones se dedicaron a la presentación general del proyecto, sus
antecedentes, posible impacto en los estudiantes en referencia a la expansión del modelo
de enseñanza bilingüe en la Comunidad de Madrid (teniendo en cuenta que su período
obligatorio de prácticas se circunscribe para centros de dicha comunidad), y a la
introducción de los enfoques CTIM y AICLE: principales características, ventajas e
inconvenientes. Los estudiantes tuvieron que trabajar en equipo y en este sentido se
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constituyeron cuatro subgrupos. La misión de cada subgrupo en las sesiones posteriores
consistía en elaborar tres propuestas didácticas siguiendo los anteriores enfoques, en base
a tres actividades prácticas de corte tradicional de Física que también tuvieron que llevar a
cabo.
La primera actividad práctica versó sobre la medida de las magnitudes físicas y la
estimación de la incertidumbre de dicha medida. Los estudiantes tenían que medir el
diámetro y espesor de una serie de monedas (fuera de curso legal), ver figura 1, utilizando
una regla milimetrada, un calibre o pie de rey y un micrómetro (calibre Palmer). Los calibres
son unos instrumentos de medida que son empleados ampliamente en el ámbito industrial.
Posteriormente, había que calcular el volumen geométricamente y medirlo por
desplazamiento (utilizando una probeta). En todas las medidas había que estimar el error
de la medida asociado al error de escala del aparato utilizado y aplicar como se propaga
dicho error en caso de una medida directa y/o indirecta. Para terminar la actividad debían
calcular la densidad de la moneda a partir de su volumen y masa (que se obtiene empleando
una balanza digital) y con dicho valor tratar de identificar (consultando en internet) el
material que se utiliza para fabricar dicha moneda.
En la segunda actividad, se pretendía repasar el concepto de fuerza y establecer la
fórmula matemática de la Ley de Hooke como consecuencia de los resultados obtenidos en
la realización de la experiencia. Básicamente, para medir una fuerza, se recurre a uno de
sus posibles efectos, la deformación. En este sentido, a partir de la deformación de un
muelle, aplicando distintas fuerzas (colgando diferentes pesas) y midiendo las diferentes
elongaciones asociadas a dichas fuerzas, es plausible construir un dinamómetro casero, y
averiguar el peso de un cuerpo de masa desconocida. Los datos experimentales son tratados
estadísticamente mediante una hoja de cálculo, utilizando el software libre instalado en la
Raspberry Pi. El lenguaje por defecto para utilizar todo el software, incluido el sistema
operativo, de la tarjeta electrónica era el inglés.
Figura 1. Uso del calibre para medir el diámetro y espesor de una moneda
La última experiencia práctica estaba dedicada a la electricidad y los circuitos
eléctricos básicos. La finalidad era realizar montajes de diversos circuitos eléctricos
sencillos, medir la intensidad de la corriente eléctrica y el voltaje, teniendo en cuenta el
montaje adecuado del amperímetro y voltímetro, y establecer experimentalmente la
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relación que existe entre la tensión aplicada y la intensidad de corriente que circula por un
conductor (ley de Ohm). En esta última actividad los estudiantes dispusieron además de la
tarjeta Raspberry Pi, de un nuevo elemento tecnológico, en concreto, la plataforma Arduino,
y tuvieron que practicar con un ejemplo de introducción a la programación para potenciar
posibles actividades de pensamiento computacional. En este sentido, mediante el interfaz
de programación de la tarjeta Arduino, instalada en la Raspberry Pi, se llevó a cabo un
ejemplo sencillo de programación que incluye la definición de las variables de control, bucles
de proceso, información de entrada y salida del mismo, etc. En resumen, el programa
permitía controlar un circuito electrónico con varios diodos LED (ver figura 2). Éstos podían
ser activados o desactivados, en una secuencia establecida en el programa, dependiendo
de la actuación en un pulsador.
Al objeto de modular la integración de los dos enfoques, la primera propuesta debía
mejorarse en base al enfoque AICLE, la segunda empleando el CTIM, y finalmente en la
tercera la combinación de las dos anteriores, empleando las plantillas de ayuda facilitadas
en las dos primeras sesiones sobre las generalidades de los enfoques (ver punto 3.2). En
cada subgrupo un estudiante actuaba como coordinador del mismo al objeto de impulsar y
liderar la acción del resto del equipo de trabajo. Dicha figura rotaba para cada propuesta
que tenía que ser elaborada y por tanto, hubo un reparto de funciones, dentro de los
subgrupos, que eran delimitadas y asignadas por los propios estudiantes.
Figura 1. Circuito electrónico controlado con la tarjeta Arduino
La valoración de la experiencia por parte de los estudiantes se obtuvo a través de
otro cuestionario en línea adaptado de la literatura (Campillo, Miralles & Sánchez, 2016),
que se completó después de su período de prácticas obligatoria en un centro escolar,
modalidad programa bilingüe, que se realizó después de finalizar el primer cuatrimestre y
por tanto de la asignatura, para que tuvieran una mejor visión de conjunto sobre lo que
habían trabajado y aprendido durante la experiencia y su potencial aplicación en un aula de
Educación Primaria.
2.1 Caracterización de la muestra
En el proyecto han participado 24 estudiantes del Grupo Bilingüe de la Facultad de
Educación de la Universidad Complutense de Madrid, 22 de ellos con una edad
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comprendida entre 18-21 años, y 2 mayores de 25 años. En cuanto a su formación previa,
15 habían realizado estudios de Ciencias Sociales y/o Humanidades, 15 poseían un nivel
de inglés B2, 8 un nivel C1 y uno de ellos C2. Referente a los enfoques AICLE y CTIM, los
estudiantes manifestaron en el cuestionario inicial que tenían un conocimiento muy
limitado o nulo sobre los anteriores enfoques y por tanto, no tenían experiencia alguna en
el diseño y puesta a punto de unidades didácticas y/o actividades siguiendo las
mencionadas perspectivas, pero que sí querían conocer más sobre los enfoques CTIM y
AICLE.
2.2 Recursos materiales
Con intención de introducir la actividad práctica de corte tradicional que los subgrupos
tenían que desarrollar, se utilizaron presentaciones y demostraciones sencillas según los
contenidos de Física a tratar (iniciación a las medidas experimentales, errores en las
medidas, propagación del error, tipos de errores, fuerzas, leyes de Newton, ley de Hooke,
electricidad, ley de Coulomb, circuitos eléctricos sencillos y la ley de Ohm).
Todas las presentaciones, hojas de trabajo e información adicional estaban
disponibles para toda la clase en un tablón digital, confeccionado gracias a la aplicación
informática padlet (http://es.padlet.com). Esta herramienta facilita organizar proyectos
y/o tareas en grupo agregando recursos de forma sencilla (Gobierno de Canarias, 2015),
así se obtiene un mural interactivo, y atractivo para el estudiante, donde se puede
compartir información y recursos multimedia, creando un entorno virtual de aprendizaje.
Los estudiantes no tienen que registrarse y la aplicación permite gratuitamente trabajar
varios murales.
En cuanto al desarrollo de la parte experimental, también se dispuso de los
materiales necesarios de laboratorio para los cuatros subgrupos de trabajo. Las
interacciones, en las sesiones presenciales, entre los estudiantes y entre éstos y el profesor
se maximizaron para facilitar una correcta retroalimentación y favorecer un aprendizaje
participativo.
Finalmente, tras la experiencia práctica, cada subgrupo tuvo que elaborar su propia
propuesta de actividades, dirigida a Educación Primaria, según el enfoque previamente
determinado. Cada subgrupo colgaba su propuesta en su tablón digital, creado a tal fin
previamente, y el profesor responsable añadía sus comentarios y sugerencias de dicha
propuesta para facilitar el proceso de autoevaluación. No obstante, a fin de una evaluación
más detallada de la propuesta elaborada a tenor de los dos enfoques CTIM+AICLE,
además, se utilizó una rúbrica (ver anexo). Los estudiantes también tenían a su
disposición unas plantillas de ayuda para la preparación de sus propuestas didácticas en
base al enfoque AICLE y/o CTIM. Específicamente, para AICLE se ha utilizado el trabajo
de Pérez (2009), para CTIM la fuente de información principal ha sido el portal Scientix
(www.scientix.eu), y para una adecuada integración CTIM+AICLE, se ha utilizado la
información facilitada por el Instituto Cervantes como parte del proyecto “Escuelas:
Laboratorios del Futuro” (www.sflabs.eu), cuyo objetivo principal ha sido promover el
interés en el aprendizaje de lenguas extranjeras y en las asignaturas CTIM partiendo de
que es necesario revivir la motivación y el entusiasmo tanto de los discentes como de los
docentes. El material utilizado es una plantilla o “lesson plan”, desarrollada por expertos
en el ámbito educativo e investigadores que han trabajado en el mencionado proyecto,
para implementar y evaluar la aplicación de los enfoques AICLE y CTIM de una manera
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integrada. En el sitio web del proyecto se pueden descargar diferentes “lesson plans” a
modo de ejemplo (www.sflabs.eu/lesson-plans).
4. RESULTADOS Y CONCLUSIONES
La preparación y elaboración de las propuestas de cada subgrupo supuso un reto para los
estudiantes. Al principio se generó una cierta confusión, pero a lo largo de las sesiones y
con la ayuda de las plantillas e información suministrada, las propuestas didácticas pudieron
ser formalizadas de una manera satisfactoria. El número de sesiones dedicados a cada
propuesta fueron 3 sesiones para la primera sobre Metrología, 3 sesiones para la segunda
(Fuerzas) y 4 sesiones para la última (electricidad y circuitos eléctricos básicos). En la tabla
1 se presentan los valores medios y desviación estándar de la evaluación de las propuestas
CTIM+AICLE de los cuatro subgrupos. Para la evaluación a partir de la rúbrica se ha
considerado una puntuación mínima de un uno si alguna categoría necesita mejora, y un 4
cuando se trata de un dominio alto y claro.
Categorías
Media
Desviación
Objetivos de la propuesta didáctica
3,5
0,7
Recursos materiales
3,5
0,7
Detalle de la propuesta y actividades
2,5
2,1
Competencias siglo XXI
4,0
0,0
Conexiones con el mundo real
3,5
0,7
Evaluación y retroalimentación
4,0
0,0
Perspectiva general
3,0
0,0
Tabla 1. Evaluación de la propuesta final de los subgrupos
Se observa que la peor puntuación media recae en el detalle de las propuestas y las
actividades planteadas en la misma. Es evidente que la experiencia ha sido un primer
contacto, necesario, pero no suficiente. A pesar de las limitaciones de la encuesta de
satisfacción, debido al número de estudiantes que la han completado, ésta sí ha servido
para constatar que la mayoría de los estudiantes que la han contestado han reflexionado y
se percatan que aún no están preparados para enseñar Ciencias de la Naturaleza o Science
aplicando los enfoques AICLE y/o CTIM. Es decir, son conscientes de que se requiere un
mayor esfuerzo y trabajo personal para alcanzar una competencia profesional adecuada, y
por ahora, estiman que su experiencia y entrenamiento son insuficientes. De hecho, su nivel
de satisfacción como futuros maestros CTIM/AICLE es moderado o bajo. Las propuestas
podrían haber sido mejores, de acuerdo con la rúbrica empleada, pero hay que considerar
el tiempo limitado de entrenamiento. Lo más importante es que la realización de las
propuestas didácticas ha fomentado, aparentemente, en los estudiantes el interés por la
Física, a la vez que se ha promovido el desarrollo de la competencia científica y tecnológica,
el trabajo en equipo, y habilidades sociales y comunicativas (en inglés). No obstante, es
cierto que hay que perseverar en la formación de los maestros para guiarles en la aplicación
de las nuevas tecnologías en entornos de enseñanza-aprendizaje en lengua extranjera. En
definitiva, prepararlos para insertarse en un sistema educativo que cubra las necesidades
de los ciudadanos del siglo XXI en términos de competencias y habilidades.
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Respecto la obtención de la opinión crítica de los estudiantes en referencia a la
experiencia realizada, desafortunadamente no se ha podido disponer de la valoración de
todo el grupo. Mientras que el cuestionario inicial sí fue contestado por todo el grupo de
estudiantes que ha participado en la experiencia, y posibilitó caracterizar el grupo objeto de
la intervención didáctica, el cuestionario final, con carácter voluntario y accesible en línea
(utilizando el Campus Virtual de la Universidad) tras el período de prácticas en centros
escolares obligatorio que realizan los estudiantes, fue completado únicamente por menos
de la mitad del grupo. Sin embargo, la percepción del profesorado responsable de la
experiencia puede valorarse como positiva a tenor de la implicación de los estudiantes en
el desarrollo y resultado final de sus propuestas.
AGRADECIMIENTOS
Se agradece la participación del grupo bilingüe de estudiantes del Grado en Maestro en
Educación Primaria. Este trabajo ha sido realizado en el marco del Proyecto de Innovación
nº 47/2018 de la Universidad Complutense de Madrid
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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contenidos y lenguas extranjeras (AICLE). INTEF. Secretaría General Técnica. Centro de
Publicaciones. Ministerio de Educación, Cultura y Deporte.
Anexo. Rúbrica para evaluación de la propuesta AICLE+CTIM (fuente Scientix)
Categorías
Necesita mejora
Dominio bajo
Dominio alto
Objetivos de
la propuesta
No se han definido
objetivos claros ni
grupo de
estudiantes a quién
va dirigida la
propuesta.
Objetivos
claramente
definidos, pero no
se corresponde
con el grupo de
estudiantes
objeto de la
intervención.
Objetivos claramente
definidos y son
posibles para el grupo
de estudiantes
determinado al
finalizar la propuesta.
Recursos
materiales
para la
enseñanza
No hay materiales
didácticos incluidos
en la propuesta.
La propuesta
incluye recursos
materiales, pero
no son los más
adecuados.
Los materiales
didácticos son
adecuados, de fácil
acceso y ajustados al
objetivo de la
propuesta.
Descripción de
la propuesta /
actividades
Las actividades
incluidas en la
propuesta son las
que se han
presentado a todo el
grupo al inicio del
tema de Física
correspondiente.
Se incluye una
nueva actividad
en la propuesta
que conecta el
tema de Física
con los problemas
del mundo real,
pero no es
adecuada para
ese tema ni para
la edad de los
estudiantes.
Hay al menos una
actividad
interdisciplinar que
conecta el tema de
Física con los
problemas del mundo
real y se ajusta a los
objetivos de la
propuesta lección y la
edad de los
estudiantes.
Competencias
y habilidades
para el siglo
21
La propuesta no
incluye ninguna de
las competencias
para el siglo 21*.
Se hace hincapié
en una o dos de
las 4C* y se
expone como se
trabajan a lo largo
de la propuesta
Se hace hincapié en
las 4C* y se discute
como se abordarán
durante la propuesta
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Conexión con
el mundo real
La propuesta no
incluye ninguna
conexión con el
mundo real.
Los estudiantes
reciben
información
relevante sobre la
conexión de lo
que hacen con el
mundo real, pero
no es el objetivo
principal de la
propuesta.
El hilo conductor de la
propuesta está
relacionado con el
mundo real y la visión
interdisciplinar del
mismo. Las
actividades están
conectadas con la vida
de los estudiantes y
les permiten
comprender cómo se
aplican los
procedimientos que
aprenden en
situaciones de la vida
real.
Evaluación
La propuesta no
incluye sistema de
evaluación ni de
retroalimentación
Se incluye alguna
forma de
evaluación, pero
no para obtener
comentarios de
los estudiantes
La propuesta indica
claramente que los
estudiantes tienen la
oportunidad de recibir
comentarios. Además,
tienen la oportunidad
para dar su opinión y
evaluar lo realizado.
General
La propuesta no está
lista para ser
implementada.
La propuesta
debe ajustarse
antes de
implementar.
El plan de la propuesta
es claro, fácil de
entender. La
propuesta, que es
claramente
interdisciplinar, está
lista para
implementarse sin
ninguna dificultad.
* Pensamiento Crítico, Comunicación (considerando otra lengua), Colaboración y Creatividad