Bases para la medida de un aprendizaje matemático significativo.

Construir la didáctica de la matemática como ciencia fundamental autónoma, que debe crear simultáneamente sus objetos de estudio y sus métodos, los cuales no deben ser los mismos de las ciencias experimentales. Muestra aleatoria compuesta por 30 estudiantes de primero de la especialidad de Ciencias. Propone un modelo de aprendizaje-enseñanza de las matemáticas que desarrolla y potencia más el pensamiento matemático. Aplica pruebas para medir la aptitud de los alumnos para resolver problemas y constatar la comprensión. Se basa en el análisis experimental. Utiliza la Hoja de Cálculo Lotus 1-2-3, el Turbo Basic para hacer programas estadísticos de cálculos y representaciones gráficas, el procesador de textos WP5.1, y los programas Story, Picture Maker, Picture Taker, Story Editor, Story Teller y Text Maker.. Se detecta un desajuste del acto didáctico en el aprendizaje-enseñanza de las Matemáticas. Se confirma que el razonamiento matemático es un proceso dinámico y secuenciado en el espacio y en el tiempo. Así, la competencia de un estudiante en el conocimiento de una materia tan específica como la matemática depende del camino recorrido en su trayectoria educativa.

El fomento del aprendizaje activo a través de materiales multimedia diseñados por el docente.

Se centra en dos herramientas informáticas, de gran utilidad para que el docente promueva el aprendizaje activo conforme a las nuevas metodologías del Espacio Europeo de Educación Superior (EEES): Windows Movie Maker, que permite grabar y editar una secuencia de video y audio directamente desde el ordenador y Adobe Presenter que permite incorporar a las diapositivas generadas en PowerPoint explicaciones o comentarios de audio (incluso video).

Cómo hablar de arte a los niños : el primer libro de arte para niños...destinado a los adultos.

Analiza treinta pinturas famosas con el objetivo de hacerlas más comprensibles para los niños. Comienza con unas nociones generales sobre cómo visitar un museo para, posteriormente, presentar las diferentes obras, una por una, con una serie de cuestiones concretas sobre cada pintura y sus correspondientes respuestas agrupadas para las edades a las que van dirigidas.

Aprendiendo Ciencias en la Ense??anza Secundaria : materiales para el alumno

Proyecto financiado por el CIDE-MEC en la convocatoria de ayudas a la investigaci??n 1990

¿Por qué y cómo una pedagogía personalizada? : de los objetivos a las técnicas.

Cada vez se habla más de educación continuada, de formación permanente, la fase propiamente escolar se convierte únicamente en una etapa de futuro educativo jamás terminado. Cada vez se siente más la necesidad de hacer cambiar las cosas y se levantan las iniciativas para que esta escuela deje de ser la causa del fracaso de los alumnos, ni de la nivelación de la enseñanza, ni continúe siendo el único lugar en donde el niño adquiera sus conocimientos y desarrollo de su espíritu, ni desconozca más las necesidades y dotes de cada uno. Mediante una pedagogía personalizada nuestra actuación llega a ser algo muy preciso. Los medios técnicos utilizados no tienen otro propósito que desarrollar el profundo dinamismo de cada joven y ayudarle en su unificación, en su continuidad, en su progreso dentro de la comunidad de vida, de diálogo, de intercambio, con el mayor éxito posible.

Un estudio longitudinal desde quinto de EGB a segundo de BUP.

Estudiar, en quinto de EGB octavo de EGB y segundo de BUP, un conjunto de variables que subyacen al comportamiento de los sujetos analizados. La finalidadad era comprobar en qué medida aptitudes, personalidad, formas de reacción, autoconcepto y rendimiento varían a lo largo de la etapa evolutiva o permanecen relativamente estables. Estudiar, además, la relación entre las diversas variables y llegar, en la medida de lo posible, a las estructuras subyacentes que, en general, se dan a lo largo de la vida del individuo, sobre todo las referentes a inteligencia y rasgos de personalidad. La muestra estaba constituida por 300 alumnos de centros privados de Madrid, San Sebastián, Santa Cruz de Tenerife y Zaragoza. Todos eran sujetos de sexo maculino y su edad media era de 10 años y 9 meses al comienzo de la investigación y de 15 años y 6 meses al finalizarla. Las variables estimadas fueron inteligencia, personalidad-rasgos y temperamentos-, adaptación, formas de reacción, inserción en el grupo escolar autoconcepto académico, rendimiento y técnicas de base. Para medir las variables de la investigación se utilizaron el test de Inteligencia Lógica Elemental y Superior del Instituto San Pío X de Salamanca, el test de Inteligencia General y el test de Figuras Iguales de Bonnardel, el PMA de Thurstone, el AMPE, de F. Secadas, la prueba de Sinónimos y Analogías y la prueba de Aptitud Numérica de Calpa, el Dat-VR, el Dat-SR, el TCT de Thurstone, el test de Percepción de Bonnardel, las Series de Palabras de Claparede, la prueba Objetiva de Rendimiento Escolar de J. Ayuda Morales, la prueba Ortográfica de B. Gall, el cuadro de letras de Tea y el CTM-M, test de Madurez Mental de California-Cospa. Las variables de personalidad se estimaron mediante el Cuestionario Analítico Psicográfico de Personalidad de Amurrio, de Juan A. Martín y el test de Temperamento y Caracter del Instituto San Pío X de Salamanca. La adaptación y las formas de reacción se valoraron utilizando el inventario de adaptación del Instituto San Pío X de Salamanca, la prueba Delta, de Cospa y el Sociograma. Por último, el autoconcepto académico se midió con la escala de autoconcepto académico manifiesto de Calpa. Se realizó un estudio correlacional en el que se analizaron las correlaciones entre las variables en el mismo curso y la correlación entre las variables de distintos cursos. Se añade un análisis factorial por curso. En quinto de EGB se advierte una estructura mental integrada por una capacidad general global que se han llamado en este trabajo Inteligencia General y un conjunto de aptitudes mentales; dicha estructura permanece en octavo de EGB y en segundo de BUP; esta permanencia se interpreta en la línea de estabilidad relativa del campo intelectual a lo largo de la etapa comprendida entre los 10-11 años y los 15-16. Se observa, asimismo, estabilidad en el rendimiento escolar de los 10-11 años a los 15-16. Este rendimiento se asocia, en quinto de EGB, con las técnicas de base y el autoconcepto, mientras que en octavo de EGB y en segundo de BUP lo hace con el autoconcepto, la inteligencia y el rasgo de actividad. Por otra parte, se advierte cierto grado de estabilidad en los rasgos constitutivos de la personalidad, siendo la resonancia, la actividad y el dominio los más consistentes. El campo de la adaptación varía considerablemente de quinto de EGB a segundo de BUP. En quinto de EGB los escolares aparecen muy adaptados a los distintos ambientes, dicha adaptación disminuye considerablemente en octavo de EGB y aparece como inadaptación en segundo de BUP. Por último se mantiene de quinto de EGB. a segundo de BUP. la relación Inteligancia-Rendimiento-Autoconcepto académico; Personalidad y Estructura Mental aparecen como dos dimensiones de escasa relación, en general. En este estudio se cumplen las hipótesis que hacen referencia a la estabilidad relativa de inteligencia, rasgos constitutivos de la personalidad, rendimiento académico y autoconcepto académico. Por otra parte, se produce interrelación entre las variables del mismo campo-Inteligancia, Personalidad, Adaptación, Rendimiento, y Autoconcepto Académico- en cada uno de los cursos analizados. La relación intervariables del mismo campo en quinto de EGB tiende a establecerse con las de octavo de EGB y con las de segundo de BUP. En general, no se da asociación entre aptitudes mentales y personalidad, mientras que la estabilidad del autoconcepto académico está en relación con la del rendimiento escolar. La adaptación a los distintos ambientes y a las consiguientes formas de reaccionar es el campo de mayor variabilidad. Por último, el rendimiento escolar está más en relación con las aptitudes mentales y el autoconcepto académico que con los rasgos de personalidad y adaptación.

Aplicaciones Android y creatividad musical en primaria

Resumen en inglés. Resumen basado en el de la publicación

Conceptual design of wastewater treatment plants using multiple objectives

La implementació de la Directiva Europea 91/271/CEE referent a tractament d'aigües residuals urbanes va promoure la construcció de noves instal·lacions al mateix temps que la introducció de noves tecnologies per tractar nutrients en àrees designades com a sensibles. Tant el disseny d'aquestes noves infraestructures com el redisseny de les ja existents es va portar a terme a partir d'aproximacions basades fonamentalment en objectius econòmics degut a la necessitat d'acabar les obres en un període de temps relativament curt. Aquests estudis estaven basats en coneixement heurístic o correlacions numèriques provinents de models determinístics simplificats. Així doncs, moltes de les estacions depuradores d'aigües residuals (EDARs) resultants van estar caracteritzades per una manca de robustesa i flexibilitat, poca controlabilitat, amb freqüents problemes microbiològics de separació de sòlids en el decantador secundari, elevats costos d'operació i eliminació parcial de nutrients allunyant-les de l'òptim de funcionament. Molts d'aquestes problemes van sorgir degut a un disseny inadequat, de manera que la comunitat científica es va adonar de la importància de les etapes inicials de disseny conceptual. Precisament per aquesta raó, els mètodes tradicionals de disseny han d'evolucionar cap a sistemes d'avaluació mes complexos, que tinguin en compte múltiples objectius, assegurant així un millor funcionament de la planta. Tot i la importància del disseny conceptual tenint en compte múltiples objectius, encara hi ha un buit important en la literatura científica tractant aquest camp d'investigació. L'objectiu que persegueix aquesta tesi és el de desenvolupar un mètode de disseny conceptual d'EDARs considerant múltiples objectius, de manera que serveixi d'eina de suport a la presa de decisions al seleccionar la millor alternativa entre diferents opcions de disseny. Aquest treball de recerca contribueix amb un mètode de disseny modular i evolutiu que combina diferent tècniques com: el procés de decisió jeràrquic, anàlisi multicriteri, optimació preliminar multiobjectiu basada en anàlisi de sensibilitat, tècniques d'extracció de coneixement i mineria de dades, anàlisi multivariant i anàlisi d'incertesa a partir de simulacions de Monte Carlo. Això s'ha aconseguit subdividint el mètode de disseny desenvolupat en aquesta tesis en quatre blocs principals: (1) generació jeràrquica i anàlisi multicriteri d'alternatives, (2) anàlisi de decisions crítiques, (3) anàlisi multivariant i (4) anàlisi d'incertesa. El primer dels blocs combina un procés de decisió jeràrquic amb anàlisi multicriteri. El procés de decisió jeràrquic subdivideix el disseny conceptual en una sèrie de qüestions mes fàcilment analitzables i avaluables mentre que l'anàlisi multicriteri permet la consideració de diferent objectius al mateix temps. D'aquesta manera es redueix el nombre d'alternatives a avaluar i fa que el futur disseny i operació de la planta estigui influenciat per aspectes ambientals, econòmics, tècnics i legals. Finalment aquest bloc inclou una anàlisi de sensibilitat dels pesos que proporciona informació de com varien les diferents alternatives al mateix temps que canvia la importància relativa del objectius de disseny. El segon bloc engloba tècniques d'anàlisi de sensibilitat, optimització preliminar multiobjectiu i extracció de coneixement per donar suport al disseny conceptual d'EDAR, seleccionant la millor alternativa un cop s'han identificat decisions crítiques. Les decisions crítiques són aquelles en les que s'ha de seleccionar entre alternatives que compleixen de forma similar els objectius de disseny però amb diferents implicacions pel que respecte a la futura estructura i operació de la planta. Aquest tipus d'anàlisi proporciona una visió més àmplia de l'espai de disseny i permet identificar direccions desitjables (o indesitjables) cap on el procés de disseny pot derivar. El tercer bloc de la tesi proporciona l'anàlisi multivariant de les matrius multicriteri obtingudes durant l'avaluació de les alternatives de disseny. Específicament, les tècniques utilitzades en aquest treball de recerca engloben: 1) anàlisi de conglomerats, 2) anàlisi de components principals/anàlisi factorial i 3) anàlisi discriminant. Com a resultat és possible un millor accés a les dades per realitzar la selecció de les alternatives, proporcionant més informació per a una avaluació mes efectiva, i finalment incrementant el coneixement del procés d'avaluació de les alternatives de disseny generades. En el quart i últim bloc desenvolupat en aquesta tesi, les diferents alternatives de disseny són avaluades amb incertesa. L'objectiu d'aquest bloc és el d'estudiar el canvi en la presa de decisions quan una alternativa és avaluada incloent o no incertesa en els paràmetres dels models que descriuen el seu comportament. La incertesa en el paràmetres del model s'introdueix a partir de funcions de probabilitat. Desprès es porten a terme simulacions Monte Carlo, on d'aquestes distribucions se n'extrauen números aleatoris que es subsisteixen pels paràmetres del model i permeten estudiar com la incertesa es propaga a través del model. Així és possible analitzar la variació en l'acompliment global dels objectius de disseny per a cada una de les alternatives, quines són les contribucions en aquesta variació que hi tenen els aspectes ambientals, legals, econòmics i tècnics, i finalment el canvi en la selecció d'alternatives quan hi ha una variació de la importància relativa dels objectius de disseny. En comparació amb les aproximacions tradicionals de disseny, el mètode desenvolupat en aquesta tesi adreça problemes de disseny/redisseny tenint en compte múltiples objectius i múltiples criteris. Al mateix temps, el procés de presa de decisions mostra de forma objectiva, transparent i sistemàtica el perquè una alternativa és seleccionada en front de les altres, proporcionant l'opció que més bé acompleix els objectius marcats, mostrant els punts forts i febles, les principals correlacions entre objectius i alternatives, i finalment tenint en compte la possible incertesa inherent en els paràmetres del model que es fan servir durant les anàlisis. Les possibilitats del mètode desenvolupat es demostren en aquesta tesi a partir de diferents casos d'estudi: selecció del tipus d'eliminació biològica de nitrogen (cas d'estudi # 1), optimització d'una estratègia de control (cas d'estudi # 2), redisseny d'una planta per aconseguir eliminació simultània de carboni, nitrogen i fòsfor (cas d'estudi # 3) i finalment anàlisi d'estratègies control a nivell de planta (casos d'estudi # 4 i # 5).

Speciation in fig wasps

There are over 700 species of fig trees in the tropics and several thousand species of fig wasps are associated with their syconia (inflorescences). These wasps comprise a monophyletic family of fig pollinators and several diverse lineages of non-pollinating wasps. The pollinator larvae gall fig flowers, while larvae of non-pollinating species either initiate their own galls or parasitise the galls of other wasps. A single fig species has 1-4 pollinator species and also hosts up to 30 non-pollinating wasp species. Most wasps show a high degree of host plant specificity and are known from only a single fig species. However, in some cases wasps may be shared across closely related fig species. There is impressive morphological coevolution between figs and fig wasps and this, combined with a high degree of partner specificity, led to the expectation that figs and pollinators have cospeciated extensively. Comparison of deep phylogenies supports long-term codivergence of figs and pollinators, but also suggests that some host shifts have occurred. Phylogenies of more closely related species do not match perfectly and may even be incongruent, suggesting significant roles for processes other than strict cospeciation. Combined with recent evidence on host specificity patterns, this suggests that pollinator wasps may often speciate by host shifts between closely related figs, or by duplication (the wasp speciates but the fig doesn't). The frequencies and biological details of these different modes of speciation invite further study. Far less is known about speciation in non-pollinating fig wasps. Some lineages have probably coevolved with figs and pollinators for most of the evolutionary history of the symbiosis, while others appear to be more recent colonisers. Many species appear to be highly host plant specific, but those that lay eggs through the fig wall without entering the syconium (the majority of species) may be subject to fewer constraints on host-shifting than pollinators. There is evidence for substantial host shifting in at least one gens, but also evidence for ecological speciation on the same host plant by niche shifts in other cases. Finally, recent work has begun to address the issue of “community phylogeny” and provided evidence for long-term co-divergence of multiple pollinating and non-pollinating wasp lineages with their host figs.

Formulating generalised 'goal games' against nature: An illustration from decision-making under uncertainty in agriculture

The games-against-nature approach to the analysis of uncertainty in decision-making relies on the assumption that the behaviour of a decision-maker can be explained by concepts such as maximin, minimax regret, or a similarly defined criterion. In reality, however, these criteria represent a spectrum and, the actual behaviour of a decision-maker is most likely to embody a mixture of such idealisations. This paper proposes that in game-theoretic approach to decision-making under uncertainty, a more realistic representation of a decision-maker's behaviour can be achieved by synthesising games-against-nature with goal programming into a single framework. The proposed formulation is illustrated by using a well-known example from the literature on mathematical programming models for agricultural-decision-making. (c) 2005 Elsevier Inc. All rights reserved.

Host niches and defensive extended phenotypes structure parasitoid wasp communities

Oak galls are spectacular extended phenotypes of gallwasp genes in host oak tissues and have evolved complex morphologies that serve, in part, to exclude parasitoid natural enemies. Parasitoids and their insect herbivore hosts have coevolved to produce diverse communities comprising about a third of all animal species. The factors structuring these communities, however, remain poorly understood. An emerging theme in community ecology is the need to consider the effects of host traits, shaped by both natural selection and phylogenetic history, on associated communities of natural enemies. Here we examine the impact of host traits and phylogenetic relatedness on 48 ecologically closed and species-rich communities of parasitoids attacking gall-inducing wasps on oaks. Gallwasps induce the development of spectacular and structurally complex galls whose species- and generation-specific morphologies are the extended phenotypes of gallwasp genes. All the associated natural enemies attack their concealed hosts through gall tissues, and several structural gall traits have been shown to enhance defence against parasitoid attack. Here we explore the significance of these and other host traits in predicting variation in parasitoid community structure across gallwasp species. In particular, we test the "Enemy Hypothesis,'' which predicts that galls with similar morphology will exclude similar sets of parasitoids and therefore have similar parasitoid communities. Having controlled for phylogenetic patterning in host traits and communities, we found significant correlations between parasitoid community structure and several gall structural traits (toughness, hairiness, stickiness), supporting the Enemy Hypothesis. Parasitoid community structure was also consistently predicted by components of the hosts' spatiotemporal niche, particularly host oak taxonomy and gall location (e.g., leaf versus bud versus seed). The combined explanatory power of structural and spatiotemporal traits on community structure can be high, reaching 62% in one analysis. The observed patterns derive mainly from partial niche specialisation of highly generalist parasitoids with broad host ranges (>20 hosts), rather than strict separation of enemies with narrower host ranges, and so may contribute to maintenance of the richness of generalist parasitoids in gallwasp communities. Though evolutionary escape from parasitoids might most effectively be achieved via changes in host oak taxon, extreme conservatism in this trait for gallwasps suggests that selection is more likely to have acted on gall morphology and location. Any escape from parasitoids associated with evolutionary shifts in these traits has probably only been transient, however, due to subsequent recruitment of parasitoid species already attacking other host galls with similar trait combinations.

Extreme host plant conservatism during at least 20 million years of host plant pursuit by oak gallwasps

Diversification of insect herbivores is often associated with coevolution between plant toxins and insect countermeasures, resulting in a specificity that restricts host plant shifts. Gall inducers, however, bypass plant toxins and the factors influencing host plant associations in these specialized herbivores remain unclear. We reconstructed the evolution of host plant associations in Western Palaearctic oak gallwasps (Cynipidae: Cynipini), a species-rich lineage of specialist herbivores on oak (Quercus). (1) Bayesian analyses of sequence data for three genes revealed extreme host plant conservatism, with inferred shifts between major oak lineages (sections Cerris and Quercus) closely matching the minimum required to explain observed diversity. It thus appears that the coevolutionary demands of gall induction constrain host plant shifts, both in cases of mutualism (e.g., fig wasps, yucca moths) and parasitism (oak gallwasps). (2) Shifts between oak sections occurred independently in sexual and asexual generations of the gallwasp lifecycle, implying that these can evolve independently. (3) Western Palaearctic gallwasps associated with sections Cerris and Quercus diverged at least 20 million years ago (mya), prior to the arrival of oaks in the Western Palaearctic from Asia 5-7 mya. This implies an Asian origin for Western Palaearctic gallwasps, with independent westwards range expansion by multiple lineages.

Interference competition and high temperature reduce the ‘virulence’ of fig wasps and contribute to stability of a fig-wasp mutualism

Fig trees are pollinated by fig wasps, which also oviposit in female flowers. The wasp larvae gall and eat developing seeds. Although fig trees benefit from allowing wasps to oviposit, because the wasp offspring disperse pollen, figs must prevent wasps from ovipositing in all flowers, or seed production would cease, and the mutualism would go extinct. In Ficus racemosa, we find that syconia (‘figs’) that have few foundresses (ovipositing wasps) are underexploited in the summer (few seeds, few galls, many empty ovules) and are overexploited in the winter (few seeds, many galls, few empty ovules). Conversely, syconia with many foundresses produce intermediate numbers of galls and seeds, regardless of season. We use experiments to explain these patterns, and thus, to explain how this mutualism is maintained. In the hot summer, wasps suffer short lifespans and therefore fail to oviposit in many flowers. In contrast, cooler temperatures in the winter permit longer wasp lifespans, which in turn allows most flowers to be exploited by the wasps. However, even in winter, only in syconia that happen to have few foundresses are most flowers turned into galls. In syconia with higher numbers of foundresses, interference competition reduces foundress lifespans, which reduces the proportion of flowers that are galled. We further show that syconia encourage the entry of multiple foundresses by delaying ostiole closure. Taken together, these factors allow fig trees to reduce galling in the wasp-benign winter and boost galling (and pollination) in the wasp-stressing summer. Interference competition has been shown to reduce virulence in pathogenic bacteria. Our results show that interference also maintains cooperation in a classic, cooperative symbiosis, thus linking theories of virulence and mutualism. More generally, our results reveal how frequency-dependent population regulation can occur in the fig-wasp mutualism, and how a host species can ‘set the rules of the game’ to ensure mutualistic behavior in its symbionts.

Longevity, early emergence and body size in a pollinating fig wasp - implications for stability in a fig-pollinator mutualism

1. Fig trees (Ficus) are pollinated only by agaonid wasps, whose larvae also gall fig ovules. Each ovule develops into either a seed (when pollinated) or a wasp (when an egg is also laid inside) but not both. 2. Ovipositing wasps (foundresses) favour ovules near the centre of the enclosed inflorescence (syconium or 'fig'), leaving ovules near the outer wall to develop into seeds. This spatial stratification of wasps and seeds ensures reproduction in both partners, and thereby enables mutualism persistence. However, the mechanism(s) responsible remain(s) unknown. 3. Theory shows that foundresses will search for increasingly rare inner ovules and ignore outer ovules, as long as ovipositing in outer ovules is sufficiently slow and/or if inner ovules confer greater fitness to wasps. The fig-pollinator mutualism can therefore be stabilized by strong time constraints on foundresses and by offspring fitness gradients over variation in ovule position. 4. Female fig wasps cannot leave their galls without male assistance. We found that females in outer ovules were unlikely to be released. Inner ovules thus have added value to foundresses, because their female offspring are more likely to mate and disperse. 5. For those offspring that did emerge, gall position (inner/outer) and body size did not influence the order in which female pollinators exited syconia, nor did early emerging wasps enjoy increased life spans. 6. We also found that the life spans of female wasps nearly doubled when given access to moisture. We suggest that conflict resolution in the fig-pollinator mutualism may thus be influenced by tropical seasonality, because wasps may be less able to over-exploit ovules in dry periods due to time constraints.

A role for parasites in stabilising the fig-pollinator mutualism

Mutualisms are interspecific interactions in which both players benefit. Explaining their maintenance is problematic, because cheaters should outcompete cooperative conspecifics, leading to mutualism instability. Monoecious figs (Ficus) are pollinated by host-specific wasps (Agaonidae), whose larvae gall ovules in their "fruits'' (syconia). Female pollinating wasps oviposit directly into Ficus ovules from inside the receptive syconium. Across Ficus species, there is a widely documented segregation of pollinator galls in inner ovules and seeds in outer ovules. This pattern suggests that wasps avoid, or are prevented from ovipositing into, outer ovules, and this results in mutualism stability. However, the mechanisms preventing wasps from exploiting outer ovules remain unknown. We report that in Ficus rubiginosa, offspring in outer ovules are vulnerable to attack by parasitic wasps that oviposit from outside the syconium. Parasitism risk decreases towards the centre of the syconium, where inner ovules provide enemy-free space for pollinator offspring. We suggest that the resulting gradient in offspring viability is likely to contribute to selection on pollinators to avoid outer ovules, and by forcing wasps to focus on a subset of ovules, reduces their galling rates. This previously unidentified mechanism may therefore contribute to mutualism persistence independent of additional factors that invoke plant defences against pollinator oviposition, or physiological constraints on pollinators that prevent oviposition in all available ovules.