Nicole Krueger
LO QUE FUNCIONA: El programa convierte a los maestros en investigadores STEM.

La ciberseguridad es el salvaje oeste digital, y los estudiantes de College Station High School en Texas se están preparando para ello creando una red virtual y usándola para practicar la detención de ataques simulados, tal como lo hacen los investigadores de ciberseguridad del mundo real.

El profesor de ciencia y tecnología John Gerzik desarrolló la unidad después de pasar su verano trabajando en un equipo de investigación en ciencias de la computación en la Universidad A&M de Texas, donde estudió cómo detener los ataques a la red como parte del Proyecto SECURE, una experiencia de investigación de seis semanas para profesores financiada por el Fundación Nacional de Ciencia.

“La experiencia del mundo real en áreas STEM es un objetivo tan cambiante”, dice Trina Davis, profesora asociada y directora del programa académico del Departamento de Enseñanza, Aprendizaje y Cultura de la universidad. “Se han realizado muchas investigaciones incluso en los últimos 10 años. Cuando piensas en exponer a los estudiantes de secundaria a este tipo de ciencia grande del mundo real, es muy importante que esos profesores se aseguren de estar al día y tener la oportunidad de ampliar su conocimiento del contenido en estas áreas de aplicación ".

El proyecto SECURE combina investigación del mundo real, aprendizaje basado en proyectos y desarrollo curricular para brindar a los educadores una experiencia de aprendizaje STEM atractiva que pueden transmitir a sus estudiantes. Además de realizar investigaciones de laboratorio, los participantes trabajan en estrecha colaboración con Davis para desarrollar una unidad de ciberseguridad apropiada para el grado, completa con planes de lecciones, actividades y evaluaciones, para usar en sus aulas.

¿Por qué funciona?

ES UNA EXPERIENCIA INMERSIVA. Los educadores en el programa se emparejan con Ph.D. investigadores en ciencias de la computación e ingeniería para abordar problemas de investigación en ciberseguridad, como cómo incrustar y decodificar mensajes en rompecabezas de Sudoku. “Su experiencia en el laboratorio es realmente una oportunidad para que los maestros se involucren auténticamente en la investigación”, dice Davis. “¿Cómo es la investigación en el área de la ciberseguridad? Literalmente, son un miembro adicional de ese equipo de investigación durante seis semanas ".

LOS EDUCADORES GANAN HERRAMIENTAS DE DISEÑO DE CURRÍCULOS. Para adaptar su investigación al aula, los educadores aprenden cómo trazar su plan de estudios STEM existente y utilizar un diseño de plan de estudios hacia atrás para ver dónde se pueden integrar las nuevas innovaciones. “Los mapas del plan de estudios son herramientas de planificación valiosas para los maestros, ya que les ayudan a comenzar con el final en mente y trazar un curso para el año”, dice Davis.

LOS ESTUDIANTES OBTENGAN EL SABOR DEL STEM DEL MUNDO REAL. Los educadores pueden experimentar la investigación y el aprendizaje basado en proyectos en un contexto de laboratorio auténtico, que luego pueden emular para sus estudiantes. “Ahora tienen experiencia con el aspecto del aprendizaje basado en proyectos”, dice Davis. "Estas son buenas estrategias para diseñar este tipo de proyectos".

El proyecto SECURE surge de una asociación entre la formación docente de la universidad y las facultades de ciencias de la computación e ingeniería, incluida Shelly Tornquist, directora de extensión de educación de ingeniería PK-12; Philip Ritchey, profesor asistente de instrucción del Departamento de Ingeniería y Ciencias de la Computación; Cecelia Lawley, vicerrectora asistente de programas académicos y de divulgación; y Mark Weichold, profesor regente y decano asociado de asuntos académicos. El programa continuará ampliando la capacidad científica de los educadores locales durante los próximos cuatro años.

“Áreas como la ciberseguridad y la programación están surgiendo como un gran enfoque”, dice Davis. "Estamos brindando oportunidades para que los maestros obtengan conocimientos y conocimientos sobre los conceptos de ingeniería dentro de la ciberseguridad con el objetivo de que los estudiantes de K-12 y los estudiantes de secundaria se entusiasmen con estas carreras".

El juego ayuda a los estudiantes a mejorar su aprendizaje

Pueden parecer estudiantes ordinarios de tercer grado, pero en el aula son astronautas en formación. Su misión: encontrar un nuevo planeta con suficientes recursos para sustentar a la humanidad.

A lo largo del año, trabajan en equipo y completan asignaciones especiales para avanzar en su misión. Las habilidades y la experiencia que adquieren les ayudan a "subir de nivel" para convertirse en astronautas, pilotos y, finalmente, comandantes. El equipo con más puntos de experiencia al final del año logra encontrar un nuevo hogar para la humanidad.
“Crea una cultura de clase tan inmersiva”, dice Heather Marrs, maestra de tercer grado en la Escuela Primaria Eagle Rock en el sur de Oregón, que ha ludificado todo el plan de estudios de su clase en una aventura de exploración espacial de un año.

“Todos tenemos un objetivo por el que estamos trabajando juntos, y podemos colaborar y animarnos unos a otros. Ese tipo de cosas se trasladan a todo lo que hacemos en el aula, directamente al aprendizaje ".

La gamificación, dice, puede ser una simple cuestión de superponer la mecánica del juego al plan de estudios existente, utilizando un tema general para unir todo. Puede funcionar para una sola lección o unidad, o para todo un año escolar. Marrs tomó una de sus unidades más populares, el sistema solar, y creó una historia a su alrededor. Luego, adjuntó puntos de experiencia a ciertas acciones, como entregar el trabajo a tiempo, demostrar buen comportamiento, realizar diversas tareas y desafíos y completar tareas voluntarias.

“Les da la oportunidad de practicar sus habilidades fuera de clase sin tener que hacer una tarea”, dice ella. “Los estudiantes han realizado proyectos enormes e increíbles que nunca les hubiera asignado, y no obtienen ninguna calificación por ello”.

¿Por qué funciona?

LOS PROFESORES PUEDEN CONSTRUIR SOBRE LA MEDIDA. Cuando Marrs comenzó a pensar en formas de gamificar su plan de estudios, se dio cuenta de que muchas de las cosas que ya estaba haciendo podrían adaptarse fácilmente para adaptarse al modelo de juego. Comenzó con algunos conceptos básicos simples: un tema, una misión y una lista de formas para que los estudiantes subieran de nivel, y construyó a partir de ahí. “Lo bueno es que puedes construir el avión mientras lo vuelas”, dice. "No es necesario que todo esté configurado y listo antes de iniciar el juego".

LOS ESTUDIANTES TIENEN UNA VOZ EN EL JUEGO. Cuando los estudiantes completan una misión secundaria opcional, pueden elegir cómo presentarla. También pueden ayudar a decidir qué privilegios obtienen cuando suben de nivel. Tener una voz ayuda a los estudiantes a apropiarse de su aprendizaje y les anima a dar rienda suelta a su creatividad mientras practican nuevas habilidades. La clase evalúa cada proyecto en conjunto y asigna puntos de experiencia en función del esfuerzo realizado. “Una de las partes más poderosas del juego es que gran parte de él es impulsado por los estudiantes”, dice Marrs.

ELLOS HACEN UNA MILLA EXTRA. Incluso las mecánicas de juego simples pueden reforzar los hábitos de trabajo positivos y los comportamientos de aprendizaje al tiempo que motivan a los estudiantes a esforzarse más en sus tareas escolares. Cuando se les pidió que documentaran cinco cosas que hicieron durante sus vacaciones, algunos estudiantes hicieron carteles mientras que otros hicieron presentaciones de diapositivas. Un estudiante entregó más de 15 fotos y escribió una página sobre cada actividad.

"Cuando los niños llegan a la escuela y están entusiasmados y comprometidos y sienten que son parte de una cultura en el aula que es alentadora y emocionante, se esforzarán más en todo lo demás que hagan para aprender durante el día". Marrs dice. "Tiene un gran efecto en su aprendizaje".

Nicole Krueger es una escritora y periodista independiente con una pasión por descubrir qué es lo que hace que los estudiantes se muevan.