jueves, 7 de febrero de 2019

Instrucción entre Pares: un método personal y eficiente para aprender


Busqué en internet lo que significa la “instrucción entre pares” y en la Wikipedia la definen así: “La Instrucción entre Pares​ es un método de enseñanza interactivo desarrollado por el profesor de Harvard, Eric Mazur en los años 1990”. En la versión inglesa (la más original) dice: “Peer instruction is an evidence-based, interactive teaching method popularized by Harvard Professor Eric Mazur in the early 1990s”.

No había oído antes de este método hasta ver en el último número del 30 de enero de CAMPUS KRANT, el periódico de la Universidad KU Leuven, un artículo de Ilse Frederickx sobre Eric Mazur, uno de los nuevos Doctores Honoris Causa de 2019 de esta universidad.

Sobre su nacionalidad Eric Mazur dice: “En realidad soy neerlandés por casualidad. Mi madre es de Amberes y mi padre era austriaco. Cuando nací en Amsterdam mis padres acababan de volver de los Estados Unidos porque mi padre iba a ser docente en la Universidad de Leiden.” En esta misma universidad estudiaría después Eric Mazur.

 Después de obtener el título de Doctor en Física por esta Universidad de Leiden, Eric Mazur fue investigador de postdoctorado en la Universidad de Harvard bajo la dirección del Premio Nobel Nicolaas Bloembergen para después ser él mismo docente de física en esa misma universidad. Sus clases eran interactivas por lo que sus estudiantes obtenían buenos resultados, y era muy bien valorado por los estudiantes. Es autor de decenas de patentes de descubrimientos de la Física.

La Instrucción entre Pares es un método para seguir aprendiendo fuera de clase tanto individualmente como en equipo con los demás estudiantes. El procedimiento y los pasos se resumen en la Wikipedia así:

  1. El instructor plantea preguntas basadas en las respuestas de los estudiantes a su lección previa a la clase
  2. Los alumnos reflexionan sobre la pregunta.
  3. Los estudiantes se comprometen a una respuesta individual.
  4. El instructor revisa las respuestas de los estudiantes.
  5. Los estudiantes discuten sus pensamientos y respuestas con sus compañeros
  6. Los estudiantes se comprometen de nuevo a una respuesta individual.
  7. El instructor revisa las respuestas y decide si se necesita más explicación antes de pasar al siguiente concepto.

El libro “Peer Instruction: A User's Manual”, editado en 1991, está en venta online.

La inspiración de su método le había venido a Mazur por un artículo de un colega, el profesor de física David Hestenes, en el que quería averiguar si sus estudiantes habían entendido realmente el principio físico de la “fuerza” y les había sometido a un test con preguntas sobre situaciones en la vida real. El resultado fue bastante malo. Dice Eric Mazur que no podía imaginarse que esto podría ser el caso con sus propios estudiantes y decidió hacer la prueba. Dice que fue como una ducha fría, porque cerca del sesenta por ciento de sus estudiantes no era capaz de razonar según las leyes de Newton.

Esto supuso un cambio radical en la forma de dar clases de Mazur. Dice: “Cuando intentaba explicar una de las contestaciones al test leí en la cara de los estudiantes que no estaba claro para ellos”. Y les dijo desesperadamente en voz alta: “¿Por qué no lo discutáis entre vosotros?

Los estudiantes empezaron a discutir con sus compañeros y era el caos completo. Pero los estudiantes que sabían la respuesta exacta habían convencido a los otros en dos minutos.

Esto le dio la idea a Mazur de usar en sus clases el método participativo por el que los estudiantes enseñan los unos a los otros. Y así nació la idea de la “peer instruction”.

Dice Mazur que “con la clásica clase de escucha los estudiantes obtienen el conocimiento para solucionar preguntas estándar, pero no pueden aplicarlas en otras situaciones. La etapa más  difícil del proceso de aprendizaje  no es la transmisión de información sino la asimilación: los estudiantes deben apropiarse del conocimiento y ser capaces de abordar problemas en contextos nuevos. El objetivo final es que usen sus cerebros para la solución de problemas futuros.”

El primer paso fue pedir a los estudiantes que repasen la materia antes de la clase. Después, en la clase, Mazur hace preguntas y se pasa a la discusión.

El gran mérito de Mazur es haber demostrado que la materia de la enseñanza debe conectarse con la propia experiencia de los estudiantes para conseguir una comprensión profunda y duradera.

Su método de enseñanza se aplicó con rapidez también fuera de la física.

(Algo parecido existía ya en mis tiempos de estudiante de ciencias en la Universidad KU Leuven, en los años 1950-60. Georges Smets, Profesor de Química Orgánica, nos mandó a cada uno leer y estudiar en casa un capítulo del libro Physical Organic Chemistry de Louis P. Hammett y después explicarlo en el aula ante los compañeros de clase y contestar a las preguntas de estos y del Profesor. El libro, publicado en 1940 se puede obtener todavía, p.ej. en Amazon).

Al final de la entrevista Mazur da un consejo a los estudiantes: “No aceptéis todo sin más y seguid haciendo preguntas. Solo investigando con curiosidad descubres la belleza de la ciencia. No tenéis que estudiar para el examen. Debéis estudiar para sacar vosotros mismos satisfacción del estudio.”

Estudiar no tiene que ser “una lata”. Debe ser una afición que ilusiona y que da satisfacción.

lunes, 7 de enero de 2019

LA ENERGIA: un bien esencial y universal



La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma”, o, como dijo Antoine Lavoisier (imagen a la derecha), padre de la química moderna, ya en el siglo XVIII: “La materia ni se crea ni se destruyesólo se transforma” (lo que en el fondo es lo mismo).

Por eso hablan de la “conservación de la energía”. Se dice que se conserva en un sistema “cerrado”. Si el sistema no está cerrado puede salirse de él y extenderse al universo. En el universo en su totalidad, que es el mayor sistema que conocemos, la energía también se mantiene constante como se explica en la Enciclopedia Británica: “Las leyes de la termodinámica son engañosamente simples en su formulación, pero tienen consecuencias de gran alcance. La primera ley afirma que si el calor se reconoce como una forma de energía, entonces se conserva la energía total de un sistema más su entorno; en otras palabras, la energía total del universo permanece constante.”

Originalmente en la física se definía la energía tan solo como la “capacidad” de realizar un trabajo. Es así pero no es una definición completa. El concepto energía hoy es mucho más amplio. La energía, en esencia, es invisible pero vemos, notamos y sentimos sus efectos y sus distintas formas.

Si la energía no se crea, debe haber existido siempre. Entonces surge la pregunta: ¿No tuvo principio, ni tiene fin? ¿Es eterna?

El primero en descubrir la conservación de la energía como tal fue James Prescott Joule, físico inglés del siglo XIX, que además fue matemático. Empezó siendo cervecero por ser hijo de cervecero, que tenía como afición las ciencias. (Aunque producir cerveza también es ciencia).

La energía es omnipresente y puede tomar muchas formas: la energía cinética (un cuerpo en movimiento, la velocidad de una reacción química…), energía potencial (el agua acumulada en un embalse, una batería) la térmica (calor), la mecánica (cuando circulamos en bici), la química (cuando explosiona un petardo en noche vieja), la eléctrica (nuclear, hidráulica, eólica, solar, térmica..), la magnética (y  electromagnética), la elástica (el tiragomas), las microondas, la energía superficial, etc. O bien una combinación de varias de estas formas.

Incluida la materia misma, lo que sabemos desde que Albert Einstein formuló el Principio de la Equivalencia de Masa y Energía que dice que la materia se puede convertir en energía y viceversa. Desde la primera mitad del siglo XX conocemos la energía nuclear gracias a otros grandes científicos como Niels Bohr y Ernest Rutherford, James Chadwick, Federico e Irene Joliot-Curie, Enrico Fermi, y otros.

Cualquier cambio químico o físico va casi siempre acompañado por un cambio de energía. En la química se distinguen las reacciones endotérmicas (que necesitan energía para su activación), exotérmicas (que liberan energía), catalíticas (que reducen la necesidad de energía).

 El sol aporta energía a la tierra, lo que hace billones de años dio origen a los organismos vivos. Y según se cree, antes del sol existía una densa nube de gas y “polvo” interestelar en las mismas coordenadas cósmicas, que era compuesta principalmente por hidrógeno y helio.

El viento, que es aire en movimiento, hace girar las hélices de un aerogenerador. Es la energía eólica que se convierte en energía eléctrica que en nuestras casas se transforma en calefacción, en luz, y que actúa la aspiradora que saca el polvo de la alfombra, y que mueve el ascensor que nos transporta al piso de arriba. Antiguamente los molinos de viento transformaban la eólica en mecánica, moliendo el grano. Igual que los molinos de agua que transformaban la hidráulica para hacer lo mismo.

Para seguir vivos los organismos requieren energía para su crecimiento y desarrollo, que obtiene de los alimentos (que se miden en calorías), del calor natural o artificial. El clima y el ecosistema son dirigidos por la energía de radiación que la tierra recibe del sol y de la energía geotérmica en el subsuelo de la tierra. Que si no tenemos cuidado la tierra se puede sobrecalentar si echamos demasiados gases invernadero (como el CO2) a la atmósfera que no retornan el exceso de calor a la atmósfera. Con la consecuencia de un Desarrollo Insostenible.


La energía de la tierra produce montes, volcanes, terremotos. El viento, la nieve, los huracanes y tornados son el resultado de transformaciones de la energía ocasionados por la energía solar en la atmósfera de nuestro planeta.

Las transformaciones de energía más potentes se manifiestan en el universo en el sol, en los fenómenos estelares, por colapsos de la materia (en particular hidrógeno molecular), “objetos” astronómicos (estrellas y agujeros negros), fusiones nucleares…

Hace miles de millones de años una enorme energía concentrada en un punto dio lugar al Big Bang, o la “Gran Explosión”, la gran expansión que originó el Universo, cuya hipótesis fue enunciada por primera vez por el sacerdote Georges Lemaître , profesor de la Universidad Católica de Lovaina, que la llamó «hipótesis del átomo primigenio» o el «huevo cósmico». Al principio Einstein no aceptó esta hipótesis. Le costó aceptar la expansión del universo, aunque finalmente sí la aceptó. Será difícil que la ciencia transforme la hipótesis en teoría, y menos aún en una ley, porque nunca se podrá demostrar con un “experimento” real en un laboratorio.


(Georges Lemaître y Albert Einstein)

Si la energía no se crea ni se destruye. ¿no entra en conflicto con el libro del Génesis que dice que Dios creó el Universo? El libro fue redactado por varios autores desconocidos, según parece desde 950 hasta 450 años antes de Cristo, con los conocimientos “científicos” de entonces para la gente de esa época.

Georges Lemaître estaba convencido de que ciencia y religión son dos caminos diferentes y complementarios que conducen a la verdad. Que lo uno no es contradictorio con lo otro. No debería serlo si aceptamos que la energía, si “no se crea ni se pierde” es una propiedad divina o un don divino.

Al cabo de los años, Georges Lemaître declaraba en una entrevista concedida al periódico estadounidense The New York Times: "Yo me interesaba por la verdad desde el punto de vista de la salvación y desde el punto de vista de la certeza científica. Me parecía que los dos caminos conducen a la verdad, y decidí seguir ambos. Nada en mi vida profesional, ni en lo que he encontrado en la ciencia y en la religión, me ha inducido jamás a cambiar de opinión".

Cuando el hombre muere, su energía no se pierde. Pasa a su entorno. En la tumba se va poco a poco. Cuando se le incinera, más rápidamente… Parte de su energía había pasado antes ya por los genes en sus hijos, nietos, bisnietos, etc..



El ser humano no puede seguir vivo, ni pensar, ni crecer, ni puede desarrollarse sin energía. La energía es una parte esencial del “capital humano”.

"Sólo dos cosas son infinitas, el universo y la estupidez humana, y de lo primero no estoy seguro" 
"El hombre que ha perdido la facultad de maravillarse es como un hombre muerto."
"La sabiduría no es un producto de la educación, sino del intento de adquirirla durante toda la vida."

Las 3 frases son de Albert Einstein.


¡FELIZ año 2019 lleno de energía!








domingo, 30 de diciembre de 2018

2019 AÑO INTERNACIONAL DE LA TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS

Es el año de los  químicos y químicas, físicos y físicas, fisicoquímicos y fisicoquimicas, bioquímicos y bioquímicas (aunque estén jubilados, como yo).

Según la American Chemical Society (ACS) la Tabla Periódica de los Elementos Químicos es uno de los logros mas significantes de la ciencia, que capta la esencia no solo de la química sino también de la física y de la biología.

Este año 2019 celebramos los 150 años de la Tabla, ya que fue construida por primera vez por Dmitri Mendeleev en 1869, y ha sido la razón por la que la Asamblea General de las Naciones Unidas y la UNESCO han decidido declarar este año Año Internacional de la Tabla.

La Tabla fue publicada por primera vez fuera de Rusia en la revista alemana Zeitschrift für Chemie en 1869

Desde su creación la Tabla se ha ido completando con nuevos elementos que se descubrieron.

La Tabla hoy:




La Tabla es una herramienta única que permite a los científicos predecir la apariencia y las propiedades de la materia en la Tierra y en todo el Universo.

El sitio oficial del Año Internacional se visita aquí

El lanzamiento oficial tendrá lugar en la Casa de la UNESCO en París el jueves 29 de enero de 2019. En la Ceremonia de Apertura hablarán conferenciantes tales como el Profesor Ben Feringa (Premio Nobel de Químca de 2016), el Profesor Youri Oganessian (Autor del elemento nº 118 - el Oganesson) y Sir Martyn Poliakoff, Profesor de la Universidad de Nottingham y presentador de una serie de
vídeos en Youtube sobre la Tabla: The Periodic Table of Videos. También habrá exposiciones.

Habrá celebraciones y eventos en todo el mundo en 2019

La Royal Society of Chemistry del Reino Unido ha elaborado una tabla periódica interactiva y explicativa que se puede ver aquí

También el Massachusetts Institute of Technology ha publicado una tabla interactiva. Verla aquí

El siguiente video resume la historia desde los primeros elementos que se descubrieron:




Y para celebrar el Día Nacional de la Tabla Periódica terminamos cantándola.






jueves, 27 de diciembre de 2018

Bodas de Plata de la Central de Ingeniería de REPSOL

La Central de Ingeniería, CI, de REPSOL se fundó en diciembre de 1993, siete años después de la creación de la compañía REPSOL. Por la ocasión REPSOL ha publicado un libro de gran tamaño de 267 páginas, que acabo de recibir, con el título: "En buena compañía - 25 Aniversario - Dirección de Ingeniería"



Algunos datos históricos:


Proyectos:

Proyectos concluidos: más de 600
Inversiones: 15.000 millones de euros
Mayor inversión: 3.100 millones de euros (Cartagena)
Compañías de ingeniería coordinadas: 50
Horas de ingeniería realizadas: más de 20 millones
Ingenierías de proceso realizadas: más de 200
Equipos montados: más de 20.000


Personas:

Han formado parte de la CI: más de 700 personas de 10 nacionalidades
Han prestado servicio a 63 líneas de negocios
Han trabajado en 21 países, y en 20 centros y áreas
Han colaborado con 22 entidades
Han impartido más de 53.000 horas de formación técnica. 

Un grupo de la CI teníamos nuestro lugar de trabajo en las oficinas de la refinería de PETRONOR, cubriendo el área del País Vasco y Cantabria. Ver más aquí

En el prólogo Josu Jon Imaz, Consejero Delegado de REPSOL y ex-Presidente de PETRONOR, dice que el factor humano fue determinante para alcanzar el éxito en los proyectos, "que nacieron como una idea que se transformó en realidad gracias al trabajo, profundo conocimiento y compromiso de un equipo de profesionales exigentes, solidarios en el esfuerzo y que siempre se han mostrado dispuestos a afrontar desafíos allí donde la Compañía los tuviese."

El primer capítulo "25 años de trabajo en equipo", con el subtítulo "Especialistas en el trabajo bien hecho. Unidos y coordinados, todos los implicados en esta Dirección han conseguido supera un cuarto de siglo de soluciones para los distintos negocios". El trabajo en equipo ha sido y es fundamental para el éxito de los proyectos. La expresión "trabajo en equipo" aparece en varios sitios en el libro.

A cada uno de los 6 directores que ha tenido la CI se ha dedicado un capítulo. El primero, cuando se fundó la CI, José Luis López de Silanes, reconoce que fue "un ambicioso proyecto en el que se unió en un solo grupo a todas las unidades de Ingeniería y Construcción de las empresas fusionadas", y opina que la fortaleza de la CI fue "tener un grupo muy potente de ingeniería conseptual y básica, eso creo que fue un éxito, porque ahí se desarrolló un trabajo de selección de los mejores procesos y tecnologías que se ofrecían en el mercado para implantarlas en Repsol."

Luis Cabra Dueñas, que conocí en Madrid como joven  ingeniero de procesos en el Departamento de Ingeniería Conceptual y Básica cuando se creó la CI, y que sería Director de la misma de 2006 a 2009, dice "Yo creo que la importancia de las grandes organizaciones la da los equipos que trabajan en ellas" y que "un componente muy fuerte de la CI es la Ingeniería Conceptual y Básica." Porque el trabajo de este departamento es vital para decidir sobre la viabilidad de los proyectos y las inversiones. Actualmente Luis Cabra es Director General de Desarrollo Tecnológico, Recursos y Sostenibilidad. (Para ver en qué consiste la Ingeniería Conceptual y Básica ver las referencias al final)

Ha sido un honor y satisfacción de haber formado parte de este equipo de profesionales, en particular el grupo de Ingeniería Conceptual y Básica de la CI en PETRONOR, junto a mis compañeros y amigos durante 6 años desde su creación hasta mi jubilación en el año 2000. Una amistad que sigue y no acabó en esa fecha.

Sobre la Ingeniería Conceptual y Básica:

Las fases iniciales de proyectos de plantas de proceso (I), René Aga Van Zeebroeck, Ingeniería Química, Nº 383, Octubre 2001

Las fases iniciales de proyectos de plantas de proceso (II). La selección de la tecnologia de procesos industriales, René Aga Van Zeebroeck, Ingeniería Química, Nº 384, Noviembre 2001.

Las fases iniciales de proyectos de plantas de proceso (III). El contrato de licencia de tecnología de procesos, René Aga Van Zeebroeck, Ingeniería Química, Nº 387, Febrero 2002

Las fases iniciales de proyectos de plantas de proceso (IV). Bases de diseño, René Aga Van Zeebroeck, Ingeniería Química, Nº 389, Abril 2002

miércoles, 10 de octubre de 2018

Un vistazo a la Educación por la OCDE


El pasado 11 de septiembre la OCDE ha publicado su informe “Education at a Glance 2018” (de 462 páginas), que según afirma es una fuente fidedigna sobre el estado de la educación en el mundo, que provee datos sobre la estructura, las finanzas y desempeño de los sistemas educativos en 35 países de la OCDE y en un número de países asociados.

Con más de 100 cuadros y tablas, el informe aporta información clave sobre el rendimiento de las instituciones educativas, el impacto del aprendizaje en los países y el acceso mundial, la participación y el progreso en la educación.

 También investiga los recursos financieros invertidos en educación, así como los profesores, el entorno del aprendizaje y la organización de las escuelas.

La edición de 2018 presenta un nuevo enfoque en la equidad en la educación, investigando cómo el progreso a través de la educación y los resultados asociados del aprendizaje y el mercado laboral se ven afectados por dimensiones tales como el género, el nivel educativo de los padres, los antecedentes de los inmigrantes y la ubicación regional.

La publicación incluye un capítulo dedicado a la Meta 4.5 del Objetivo 4 de Desarrollo Sostenible sobre la equidad en la educación, que proporciona una evaluación de la situación de la OCDE y los países socios en cuanto se refiere al acceso equitativo a la educación de calidad en todos los niveles.

Finalmente, se introducen nuevos indicadores sobre la equidad en la entrada a y la graduación de la educación terciaria, y los niveles de toma de decisiones en los sistemas educativos. También se dispone de nuevos datos sobre los sueldos legales y reales de los directores de escuelas, así como datos de tendencias sobre el gasto en educación y cuidado de la primera infancia y la inscripción de niños en todos los entornos registrados de educación y cuidado de la primera infancia. Los datos están disponibles en la base de datos educativa de la OCDE.

Un resumen en español se puede leer aquí. Las constataciones principales son:

1.       El efecto del nivel socioeconómico sobre la equidad en la educación tiende a aumentar durante toda la vida. Hijos de padres con menos nivel educativo tienen menos probabilidad de acceder a estudios superiores. (en España tiene más peso que en otros países de la OCDE)

2.       La brecha de género favorece a las jóvenes en el entorno educativo (obtienen mejores resultados), pero el mercado laboral favorece a los hombres. Es un talento desaprovechado.

3.       Los adultos nacidos en el extranjero y aquellos con condición de inmigrantes tienen menos probabilidad de participar en la educación y de tener éxito en el mercado laboral. Tienen más probabilidad de estar en el grupo de los NiNi’s (En España ronda el 20%, más o menos lo mismo hombres y mujeres).

4.       Pese al aumento del gasto público, un gran porcentaje de los gastos totales para la educación terciaria y la preprimaria proviene de aportaciones privadas.

5.       La docencia aún padece de grandes desequilibrios de género. Casi todos los profesores de preprimaria son mujeres, pero menos de uno de cada dos docentes del nivel terciario es mujer.