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Tesis de Magíster en Informática. (versión resumida) Facultad de Informática. UNLP - PDF
Tesis de Magíster en Informática. (versión resumida) Facultad de Informática. UNLP
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1 Metodología de diseño, desarrollo y evaluación de software educativo Tesis de Magíster en Informática. (versión resumida) Facultad de Informática. UNLP Ing. Zulma Cataldi Directores: Dr. Ramón García-Martínez Ing. Raúl Pessacq ISBN
2 Contenidos Índice 2 Resumen 4 Abstract 4 Introducción 5 Objetivos 6 Estructura de la tesis 6 Estado del Arte 8 1.Las teorías del aprendizaje y el diseño de software educativo Resumen El condicionamiento operante: La instrucción programada Los ambientes constructivistas de aprendizaje El cognitivismo y los mapas conceptuales La Teoría Uno y la teoría de las inteligencias múltiples Las cogniciones repartidas o distribuidas Aprender a aprender Los desarrollos actuales de software La aparición del software educativo La problemática actual El software educativo 2.1. Resumen Definiciones Las Tipologías Clasificación de los programas didácticos Las funciones del software educativo El rol docente y los usos del software Las funciones del profesor y los materiales didácticos Los objetivos educativos Las actividades de comprensión a desarrollar por los alumnos La motivación La organización y presentación de los contenidos La comunicación: Las interfaces humanas La planificación didáctica La ingeniería de software 3.1. Resumen Fundamentos Los procesos del ciclo de vida del software El modelo en cascada El modelo incremental, de refinamiento sucesivo o mejora iterativa Prototipado evolutivo El modelo en espiral de Boehm Los modelos orientados al objeto La necesidad de una metodología de desarrollo 26 Zulma Cataldi 1
3 Evolución de las metodologías de desarrollo Características y clasificación de las metodologías Metodologías estructuradas El ciclo de vida y los procesos La planificación de la gestión proyecto La identificación de la necesidad El proceso de especificación de los requisitos El proceso de diseño El proceso de implementación El proceso de instalación Los procesos de mantenimiento y retiro El proceso de verificación y validación El proceso de la gestión de la configuración Los procesos de desarrollo de la documentación y de formación La selección de un ciclo de vida El concepto de la calidad La calidad en ingeniería de software La calidad desde el aspecto organizacional. La familia ISO El concepto de calidad del software Métricas de calidad del software Las diferentes aproximaciones La verificación y la validación del software Las revisiones del software La evaluación de software educativo Resumen La evaluación La evaluación interna La evaluación externa Los instrumentos de evaluación Las propuestas de selección y evaluación de software educativo 39 Conclusiones del Estado del Arte 41 Descripción de la Problemática Presentación de la problemática Resumen La problemática El diseño y desarrollo del software educativo La evaluación del software educativo La calidad en el software educativo 44 Solución Propuesta Propuesta de metodología de diseño y desarrollo 6.1. Resumen La elección del ciclo de vida 45 Zulma Cataldi 2
4 6.3. La matriz de actividades El equipo de trabajo El primer diseño del programa Acerca del diseño La documentación Otras cuestiones 54 Propuesta de Evaluación Resumen Desarrollo Prototipo V1 (versión 1) Prototipo V2 (versión 2) Evaluación del prototipo versión final (vfinal) Evaluación interna Evaluación externa La calidad de los programas de software: un problema interdisciplinario La propuesta: qué medir en el software educativo? La calidad desde la perspectiva pedagógica Algo más acerca de la evaluación de los programas educativos La integración de perspectivas Evaluación contextualizada 8.1. Resumen Formulación de la tesis y etapas preparatorias Desarrollo de la experiencia y valuación estadística Conclusiones Finales Aportes del presente trabajo Líneas de trabajo futuras. 64 Anexos 66 Anexo I: Planilla de evaluación de la interface de comunicación. Prototipo 66 v1 Anexo II: Evaluación de contenidos y pertinencia. Prototipo v2 66 Anexo III: Evaluación Prototipo versión final (vfinal) 67 Anexo IV: Evaluación Externa de Producto Final 68 Anexo V: Aplicación de Criterios y Subcriterios de Calidad 68 Referencias Bibliográficas 69 Zulma Cataldi 3
5 Resumen La presente tesis se orienta a realizar una contribución en el área de metodología para el diseño, desarrollo y evaluación de software. En particular, la metodología que se propone es aplicable al proceso de desarrollo de software educativo, contemplándose en las distintas etapas metodológicas aspectos de naturaleza pedagógica que no son tenidos en cuenta en las metodologías convencionales Debido a la diversidad y multiplicidad de las actividades que se requieren para elaborar el producto de software, la metodología da soporte a un desarrollo tecnológico interdisciplinario, que tiene como pilares a la ciencia informática y a las ciencias de la educación. Abstract The present thesis is guided to carry out a contribution in the area of methodologies for design, development and software evaluation. In particular, the methodology proposed in this work is applicable to the process of educational software development. Pedagogical, aspects are contemplated in the different stages of the proposed methodology. This aspects are not kept in mind in the conventional methodologies. Due to the diversity and multiplicity of the activities that are required to elaborate the software product, the proposed methodology gives support to an interdisciplinary technological development that has basis on the computer science and the education sciences. Zulma Cataldi 4
6 Introducción En el trabajo de tesis se plantea una metodología para el diseño, desarrollo y evaluación del software educativo. La misma se basa en la sinergia de dos campos del saber aparentemente disímiles: la ingeniería de software por un lado y las teorías de aprendizaje modernas por el otro, que convergen en la generación de un producto deseable: el software educativo. El presente trabajo pretende contribuir a las crecientes investigaciones que en estos últimos años se vienen realizando, tratando de desarrollar un software que contemplase los objetivos educativos, sin desmedro de las pautas de calidad en software. Por lo tanto, la elección de este tema de tesis reúne tres tipos de interés que todo trabajo de estas características debe comprender: Un interés pedagógico: ya que mediante el uso del software apropiado los alumnos adquirirán distintas capacidades a través de las estrategias de enseñanza utilizadas. Sin querer dejar de lado las líneas conductistas, los diseños en la actualidad se basan en las teorías de Bruner (1988), Ausubel y Novak (1983), Perkins (1995) y Gardner (1995), entre otros. Interés profesional: puesto que se enmarca en los lineamentos actuales de la ingeniería del software y los desarrollos realizados durante los últimos años en cuanto a normativa a utilizar en el diseño de los productos software. Un interés económico social: ya que esta investigación pretende ser un aporte más al mejoramiento del nivel educativo del país que afectará todas las áreas productivas Es un trabajo de relevancia en el ámbito educativo y tecnológico, con la derivación socio económica consecuente. Es un desarrollo de base conceptual y se lo prevé como una herramienta metodológica aplicable tanto en el ámbito educativo como en el no educativo. Es el deseo de la autora que este aporte sea además, una aproximación para la fijación de directrices aplicadas a las tareas concernientes al desarrollo de software para el área educativa y criterios de evaluación de los productos educativos. El software educativo durante los últimos años, ha tenido un creciente desarrollo y gran parte del mismo ha sido realizado en forma desorganizada y poco documentada, y considerando el aumento exponencial que sufrirá en los próximos años, surge la necesidad de lograr una metodología disciplinada para su desarrollo, mediante los métodos, procedimientos y herramientas, que provee la ingeniería de software para construir programas educativos de calidad, siguiendo las pautas de las teorías del aprendizaje y de la comunicación subyacentes. Las primeras ideas sobre desarrollo de software educativo aparecen en la década de los 60, tomando mayor auge después de la aparición de las microcomputadoras a fines de los 80. Los programas se han desarrollado según tres líneas distintas. La primera corresponde a los lenguajes para el aprendizaje y de ella nace el Logo, como un lenguaje que fue utilizado en un sentido constructivista del aprendizaje. Es de decir, el alumno no descubre el conocimiento, sino que lo construye, sobre la base de su maduración, experiencia física y social (Bruner, 1988). Su evolución continua en la actualidad hacia otras formas de interacción llamadas micromundos. A partir de ahí se ha desarrollado infinidad de software de acuerdo a las diferentes teorías, tanto conductistas, constructivistas como cognitivistas (Gallego, 1997). La segunda línea corresponde a la creación de lenguajes y herramientas que sirven para la generación del producto de software educativo. Ella, se inicia con la aparición de los lenguajes visuales, los orientados a objetos, la aplicación de los recursos multimediales (Nielsen, 1995) y las herramientas de autor, el campo del desarrollo del software se ha hecho muy complejo, razón por la cual se necesita de una metodología unificada para su desarrollo. Por último, surgen los productos propiamente dichos que nacen con la enseñanza asistida por computadora (EAC) u ordenador (EAO) que dio la aparición del software educativo, y que a su vez se difundió según tres líneas de trabajo: como tutores (enseñanza asistida por computadoras), como aprendices y herramientas. (Schunk, 1997). Se pueden enumerar algunos de los problemas detectados que aún subsisten, como la mistificación de las herramientas informáticas aplicadas por los técnicos, la falta de capacitación docente en el tema específico y que las reglas y los pasos metodológicos para la creación de software en general se modifican evolutivamente. Es por ello, que se quiere presentar una solución informática para el diseño, desarrollo y evaluación tanto interna como externa, mediante la aplicación de las métricas correspondientes, para determinar los parámetros básicos del proyecto de software educativo, teniendo en cuenta los requerimientos particulares del mismo en cuanto a los aspectos pedagógicos. En este enfoque disciplinado para el desarrollo de dicho software, se pretende aplicar los métodos, procedimientos y herramientas de la ingeniería del software, los cuales ayudan a asegurar la calidad del mismo. El software educativo, tiene características particulares en cuanto a la comunicación con el usuario (Gallego, 1997), las cuales no se pueden cuantificar mediante métricas porque están relacionadas con conductas de Zulma Cataldi 5
7 aprendizajes o actos de significado, pero las reglas en la construcción de un programa son las mismas ya sea para el ámbito educativo, comercial, de investigación, u otros. La eficacia del producto constituye a su vez un alto riesgo debido a que sólo puede ser medida después de finalizado y probado por los alumnos (Fainholc, 1994), por ello es fundamental la instancia de evaluación tanto interna como externa (Marquès, 1995; Sancho, 1994; Reeves, 1997; Meritxell, 1996), y la contextualizada para el logro del producto deseado. Algunos autores como Marquès (1995) sostienen que las metodologías específicas a utilizar para el diseño del software educativo se pueden englobar bajo el nombre de ingeniería de software educativo. Objetivos Se han determinado una serie de objetivos que a continuación se detallan. Objetivos pertinentes a la construcción del objeto de estudio Definir qué es software educativo Ofrecer un estudio crítico de la situación actual Objetivo general Construir una metodología disciplinada para el desarrollo del software educativo, mediante la identificación de los métodos, los procedimientos, y las herramientas, que provee la ingeniería de software para el desarrollo de programas educativos de calidad, siguiendo las pautas de la teoría educativa subyacente. Objetivos particulares Justificar un modelo apropiado para el ciclo de vida del software educativo. Desarrollar una metodología de evaluación interna y externa del software educativo a fin de lograr un producto de calidad. Estructura de la tesis La tesis se divide básicamente en seis grandes partes: Introducción, Estado del Arte, Descripción del Problema, Descripción de la Solución Propuesta, Parte Experimental y Conclusiones. Estas a su vez se subdividen en capítulos. Introducción: Aquí se describe la presentación de la problemática contextualizada, los objetivos propuestos, y la estructura de la tesis. Estado del Arte: En la Introducción, se describe como se efectuó el relevamiento realizado en cuanto a la evolución de los desarrollos de software educativo, sin base pedagógica en sus inicios y luego con la base de las teorías del aprendizaje que los sustentan. Se intenta dar un panorama de cómo evolucionaron hasta nuestros días tales desarrollos y qué aspectos deberían tomarse de la ingeniería de software para mejorar los diseños. Se pretende dar un panorama neutral de los trabajos más relevantes realizados en el área, presentando la mayor parte de las herramientas disponibles y sus fundamentos teóricos para considerarlas como un punto de partida para el desarrollo de la solución propuesta. En la sección 1, denominado Las teorías del aprendizaje y el diseño de software educativo, se presenta una síntesis diacrónica de las teorías del aprendizaje más conocidas y se las relaciona con la aparición del software educativo. Se plantea el panorama actual acerca de las problemáticas vigentes a causa de algunos aspectos divergentes en la construcción de los programas educativos. La sección 2, llamado El software educativo, es una síntesis de las tipologías y características principales de los programas educativos, los diferentes roles que pueden tener los profesores que los utilizan y los procesos de comprensión que se intenta desarrollar o incentivar en los alumnos. Se describen las interfaces de comunicación usuario software y se considera el contexto de aplicación y uso de los programas mediante el empleo de una buena planificación didáctica. En la sección 3, La ingeniería de software se describe desde la ingeniería de software, la gran variedad de modelos o paradigmas de ciclo de vida, para el desarrollo de los programas, ya sea para un gran proyecto de software, o un simple programa. Se describen las metodologías, los métodos, los procedimientos y las herramientas que utiliza la ingeniería de software. Se incluye un apartado especial acerca de las métricas utilizadas en la determinación de la calidad, como de la normativa vigente en cuanto a productos lógicos. La sección 4 corresponde a Evaluación del software educativo, y en él se detallan todos los aspectos a tener en cuenta para una aplicación óptima a nivel áulico. Se resumen los trabajos considerados más relevantes en cuanto a evaluación que en general toman la forma de listas de control o valoración ponderativa de algunos criterios. En Conclusiones del Estado del Arte : se quieren señalar simplemente, aquellos aspectos a tener en cuenta para los futuros diseños de los programas educativos, que han detectado otros investigadores, y las posibles soluciones a algunas de las problemáticas planteadas. Descripción del Problema: En esta sección que consta de l capítulo 5; Presentación de la problemática, se describe el problema actual de los desarrollos de los programas educativos que se pretende resolver. Descripción de la Solución Propuesta: Esta parte de la tesis se divide en dos capítulos. El primero, es la sección 6 Propuesta de metodología de diseño y desarrollo, y aquí se consideran las características de Zulma Cataldi 6
8 los programas educativos, para definir un modelo de ciclo de vida y una teoría educativa apropiados. Se presentan las actividades a realizar en cada una de las etapas a fin de establecer los recursos materiales y humanos indispensables para cada una de ellas y se analiza la configuración del equipo de desarrollo y los roles cada uno de los participantes en los procesos. La sección 7 es la Propuesta de evaluación, sobre la base de la doble evaluación de los productos de software educativo, que debe considerar aspectos técnicos y pedagógicos, se evalúa un software desarrollado a partir de la propuesta de la sección anterior, y se detallan las evaluaciones interna y externa del producto. Se resumen los resultados de las evaluaciones realizadas, de los prototipos presentados y del producto final, llevados a cabo por los grupos de alumnos evaluadores. Se evaluaron progresivamente: la interface de comunicación en el primer caso, el funcionamiento de las bases de imágenes, vídeos y efectos, en el segundo y finalmente el producto final con, el agregado de la voz, los textos y la música. Se dedica un apartado a evaluar aquellos aspectos que se consideran importantes para desarrollar un software de calidad. Parte Experimental: En la sección 8: Parte experimental : se realiza una evaluación contextualizada, contrastando un producto realizado con la metodología propuesta, con otro desarrollado sin una metodología explícita. Finalmente se presentan las Conclusiones a esta propuesta y experiencia y se dejan bosquejadas algunas posibles líneas de investigación futuras. Zulma Cataldi 7
9 Estado del Arte 1.Las teorías de aprendizaje y el diseño de software educativo Resumen En esta sección se presenta la aparición y la evolución del software educativo a la luz de algunas de las teorías del aprendizaje más representativas. En este paralelismo, sólo se mencionan aquellas teorías que darán los marcos conceptuales para los desarrollos de los programas didácticos en función de las aplicaciones deseadas. Partiendo del conductismo de Skinner, (sección 1.2) se pasa por el constructivismo (sección 1.3) y las diversas líneas de la psicología cognitiva (secciones 1.4, 1.5, 1.6) considerando también los aspectos metacognitivos (sección 1.7). Se quieren destacar también, los cambios paradigmáticos producidos a partir del conductismo, el constructivismo y la psicología cognitiva y su repercusión en la construcción de software educativo (secciones 1.8 y 1.9). A partir de aquí es donde se concatena la noción de secuenciación de contenidos de Coll con la programación estructurada modular. Pero, es con la irrupción de la computadoras personales a bajo costo, cuando se masiviza el uso de los programas educativos, y el uso de la computadora como tutor, herramienta o aprendiz, según Schunk, teniendo como sustrato la teorías de aprendizaje mencionadas. Por último, se da una síntesis de la problemática actual en el área (sección 1.10) El condicionamiento operante: La instrucción programada. A comienzos de la década de los 60 se pensó que una de las posibles soluciones a algunos a los problemas educativos de esa época, consistía en la aplicación de los avances tecnológicos a la enseñanza. Sin embargo, la introducción de los instrumentos tecnológicos no fue acompañada con una teoría acerca de la enseñanza y del aprendizaje. Skinner (1958, 1963) formuló su teoría conductista del condicionamiento operante en los años treinta y, durante los primeros años de su carrera se interesó por la educación elaborando las máquinas de enseñanza y los sistemas de instrucción programada. El cambio conductual en el "condicionamiento operante" se da a través del refuerzo diferencial por aproximaciones sucesivas hacia la forma de comportamiento deseada, mediante el proceso de moldeamiento para modificar la conducta. Durante los años sesenta aparecen una corriente de programadores (Deterline,1969), que empezaron a programar de una manera muy fácil, y, que careciendo de formación docente, tomaban un libro de texto, borraban alguna palabra de una frase elegida y la sustituían por una línea horizontal, para que el alumno anotara allí su respuesta. Repetían la frase varias veces por cada cuadro, pero borrando una palabra diferente cada vez. En esta época es cuando comienzan los estudios referidos a la elaboración de lo que se considera una buena programación didáctica. La elaboración de una programación se iniciaba con el establecimiento de los objetivos generales en función del curriculum de los alumnos, se construía el programa, elaborando la serie de secuencias a seguir en "cuadros". Luego, se estudiaba el tipo de respuesta más adecuada y la clase de feedback 1 a lograr. El paso siguiente era la evaluación y revisión del programa sobre la base de las respuestas de los alumnos. En este período, cobran interés los objetivos operacionales y conductuales a partir de un trabajo de Mager (1967), que se usó como un manual para los escritores de enseñanza programada. El objetivo debe describir una conducta observable y sus productos o logros. Las décadas de los sesenta y setenta, destacan a una serie de autores dedicados a la definición, la elaboración y la redacción de objetivos conductuales tales como Gagné (1970), quien da una tipología de los aprendizajes, y para cada uno de ellos reconoce estadíos o fases, que son las condiciones psicológicas para un aprendizaje eficaz (Fernández Pérez, 1995). El aprendizaje ocurre así, a través de transformaciones de la información Los ambientes constructivistas de aprendizaje Las primeras ideas sobre desarrollo de software educativo aparecen en la década de los 60, tomando mayor auge después de la aparición de las microcomputadoras a fines de los 80. El uso de software educativo como material didáctico es relativamente nuevo, los primeros pasos fueron dados por el lenguaje Logo, que a partir de su desarrollo en el MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts) fue utilizado en numerosas escuelas y universidades. 1 retroalimentación Zulma Cataldi 8
10 Se desarrolla una línea de software que corresponde a los lenguajes para el aprendizaje y de ella nace el Logo, que fue utilizado en un sentido constructivista del aprendizaje. Es decir, como sostiene Bruner: "el punto crucial y definitorio del aprendizaje, del conocimiento de algo nuevo, radica en la posibilidad humana de abstraer en los objetos algunos pocos rasgos para construir criterios de agrupamiento de los objetos abstraídos", a pesar de que con frecuencia acontece que los rasgos comunes son muchos menos y menores, que los rasgos que los diferencian como plantea Fernández Pérez (1995). En otras palabras, hace del proceso de formación de conceptos una instrumentalización cognitiva. El alumno no descubre el conocimiento, sino que lo construye, en base a su maduración, experiencia física y social (Bruner 1988), es decir el contexto o medio ambiente. Según Bruner, algunas de las habilidades a adquirir son: la capacidad de identificar la información relevante para un problema dado, de interpretarla, de clasificarla en forma útil, de buscar relaciones entre la información nueva y la adquirida previamente. Hablar de ambientes de enseñanza constructivistas significa concebir el conocimiento desde la perspectiva de Piaget (1989) mediante desarrollos cognitivos basados en una fuerte interacción entre sujeto y objeto, donde el objeto trata de llegar al sujeto, mediante cierta perturbación de su equilibrio cognitivo, quien trata de acomodarse a esta nueva situación y producir la asimilación del objeto, con la consecuente adaptación a la nueva situación. En este esquema conceptual piagetiano, se parte de la acción, esencial, ya sea para la supervivencia, como para el desarrollo de la cognición. "La postura constructivista psicogenética acepta la indisolubilidad del sujeto y del objeto en el proceso de conocimiento. Ambos se encuentran entrelazados, tanto el sujeto, que al actuar sobre el objeto, lo transforma y a la vez se estructura a sí mismo construyendo sus propios marcos y estructuras interpretativas" (Castorina, 1989). A partir de aquí, se ha desarrollado infinidad de software de acuerdo a las diferentes teorías, tanto conductuales, constructivistas y posteriormente cognitivistas (Gallego 1997) El cognitivismo y los mapas conceptuales. El cognitivismo tiene sus raíces en la ciencia cognitiva y en la teoría de procesamiento de la información. Howard Gardner psicólogo de Harvard, sostiene que el nacimiento de la psicología cognitiva es de Es a partir de esta fecha que se empieza a gestar el movimiento que algunos llaman revolución cognitiva y que a juicio de Lachman et al. (1979) "constituyó un verdadero cambio de paradigmas en el sentido kuhniano 2 ". (Hernández, 1997) El cognitivismo es una teoría de aprendizaje donde la mente es un agente activo en el proceso de aprendizaje, construyendo y adaptando los esquemas mentales o sistemas de conocimiento. Bruner (1991) sostiene que la revolución cognitiva tenía como objetivo principal recuperar la mente, después de la época de la "glaciación conductista" (Hernández, 1998). En los inicios del modelo cognitivo, señala Bruner, había una firme intención en la realización de esfuerzos para indagar acerca de los procesos de construcción de los significados y producciones simbólicas, empleados para conocer la realidad circundante. Sin embargo, el papel creciente de la informática y las computadoras incorporó un planteamiento basado en la metáfora de las computadoras. Dentro de la teoría cognitiva los psicólogos del procesamiento de la información usan la analogía de la computadora para explicar el aprendizaje humano, con el supuesto básico de que todo aprendizaje consiste en formar asociaciones entre estímulo y respuesta. Según Gardner (1987) y Rivière (1987): "el paradigma del procesamiento de la información dentro de la psicología educativa, se inserta en la gran tradición racionalista de la filosofía, que otorga cierta preponderancia al sujeto en el acto del conocimiento". Vigotzkii (1978), por otra parte desde su modelo sociocultural, destaca las actividades de aprendizaje con sentido social, atribuyendo gran importancia al entorno sociocomunicativo del sujeto para su desarrollo intelectual y personal. Sostiene que el cambio cognitivo, se da en la ZDP (zona de desarrollo próximo) o sea la distancia entre el nivel real de desarrollo y el nivel posible, mediante la resolución de problema mediado por un adulto o tutor, siendo a veces el aprendizaje repentino, en el sentido gestáltico 3 del insight. 4 Entre las ideas de Vigotzkii, se deriva un concepto muy importante que es el que Bruner denomina "andamiaje" educativo que consiste en brindar apoyo, y en el caso de la computadora como herramienta, para permitir ampliar el alcance del sujeto y la realización de tareas que de otro modo serían imposibles y usarlos selectivamente cuando se necesitan. Rogers (1984) habla de "la facilitación del aprendizaje que aparece como una potencialidad natural de todo ser humano". Dice que "el aprendizaje significativo" tendrá lugar cuando el sujeto perciba al tema como importante para sus propios objetivos o satisfaciendo alguna de sus características o necesidades personales sociales. El término significativo también puede ser entendido siguiendo a Ausubel (1983), como un contenido que tiene una estructuración lógica interna y como aquel material que puede ser aprendido de manera significativa por el sujeto. Rogers afirma que "el aprendizaje social más útil en el mundo es el aprendizaje 2 En referencia a Kuhn T. (1980) en La estructura de las revoluciones científicas. México. FCE. 3 En referencia a la teoría de la forma 4 En el sentido de visión repentina Zulma Cataldi 9
11 del proceso de aprendizaje, que significa adquirir una actitud continua de apertura frente a las experiencias e incorporar a sí mismo el proceso de cambio". "El conocimiento elaborado a través de conceptos teóricos de las diferentes disciplinas, requiere también desarrollos en la recepción en los alumnos para una comprensión significativa" (Ausubel, 1983). Esta denominación de "comprensión significativa o aprendizaje significativo" tiene para Ausubel un sentido muy particular: incorporar información nueva o conocimiento a un sistema organizado de conocimientos previos en el que existen elementos que tienen alguna relación con los nuevos. El alumno que carece de tales esquemas desarrollados, no puede relacionar significativamente el nuevo conocimiento con sus incipientes esquemas de comprensión, por lo que, ante la exigencia escolar de aprendizaje de los contenidos disciplinares, no puede sino incorporarlos de manera arbitraria, memorística, superficial o fragmentaria. Este tipo de conocimiento es difícilmente aplicable en la práctica y, por ello, fácilmente olvidado. El nuevo material de aprendizaje solamente provocará la transformación de las creencias y pensamientos del alumno cuando logre "movilizar los esquemas ya existentes de su pensamiento". Al alumno se le debe enseñar de tal manera, que pueda continuar aprendiendo en el futuro por sí solo. Ausubel y sus colaboradores, según expresa Coll (1994), "concretan las intenciones educativas por la vía del acceso a los contenidos, lo cual exige tener un conocimiento profundo de los mismos para armar un esquema jerárquico y relacional". Según Novak y Ausubel, (1997) todos los alumnos pueden "aprender significativamente un contenido, con la condición de que dispongan en su estructura cognoscitiva o cognitiva, de conceptos relevantes e inclusores". Cabe recordar la frase: "El factor más importante que influye en el aprendizaje es lo que el alumno ya sabe. Averígüese esto y enséñese consecuentemente", (tal como Ausubel, Novak y Hanesian expresan en el prefacio de su libro "Psicología Educativa. Un punto de vista cognoscitivo"), esencial para construir herramientas o indicadores diagnósticos de la estructura cognitiva de los alumnos. El contenido del aprendizaje debe ordenarse de tal manera que los conceptos más generales e inclusivos se presenten al principio. Esto favorece la formación de conceptos inclusores en la estructura cognoscitiva de los alumnos que facilitan, posteriormente, el aprendizaje significativo de los otros elementos del contenido. Para lograr una diferenciación progresiva del conocimiento del alumno y una "reconciliación integradora" posterior, las secuencias de aprendizaje tienen que ordenarse partiendo de los conceptos más generales y avanzando de forma progresiva hacia los conceptos más específicos. "El aprendizaje significativo, es un aprendizaje globalizado en la medida en que el nuevo material de aprendizaje pueda relacionar de forma sustantiva y no arbitraria con lo que el alumno ya sabe", (Coll, 1994), con calidad de lo aprendido y duración del almacenamiento. Los mapas conceptuales, adaptados de Novak (1984), surgen como una herramienta base para representar las relaciones significativas entre conceptos. Actualmente son el fundamento para la red semántica base para el desarrollo del software educativo cognitivista. El mapa de base, es el punto de partida para el acuerdo entre los especialistas de las diferentes áreas que intervienen en dicho desarrollo. Esta base proveerá un camino de navegación libre de ambigüedades e incoherencias. Usando recursos hipermediales, se pueden construir documentos interrelacionados siguiendo una estructura jerárquica de modo que el alumno navegue pasando desde las informaciones más inclusivas a las más específicas La Teoría Uno y la Teoría de las inteligencias múltiples David Perkins (1995), codirector del Proyecto Zero del Centro de Investigación para el Desarrollo Cognitivo, de Harvard, en su Teoría Uno afirma que "la gente aprende más cuando tiene una oportunidad razonable y una motivación para hacerlo". Puede parecer imposible que este enunciado tan trivial, dice el autor, implique alguna mejora en la práctica educativa, pero basándose en el sentido común, se podrían señalar las siguientes condiciones: Información clara. Práctica reflexiva. Realimentación informativa. Fuerte motivación intrínseca y extrínseca. La Teoría Uno intenta simplemente ser un punto de partida: Dada una tarea que se desea enseñar, si se suministra información clara sobre la misma mediante ejemplos y descripciones, si se ofrece a los alumnos tiempo para practicar dicha actividad y en pensar cómo encararla, si se provee de realimentación informativa con consejos claros y precisos para que el alumno mejore el rendimiento y se trabaja desde una plataforma de fuerte motivación intrínseca y extrínseca, es probable que se obtengan logros considerables en la enseñanza. (Perkins, 1995). La Teoría Uno no es un método de enseñanza, sino un conjunto de principios que todo método válido de enseñanza debe satisfacer. Sobre esto Perkins afirma en su obra: La Escuela Inteligente, que cualquier método válido de enseñanza encarna a la Teoría Uno y amplía sus principios para adaptarse a las necesidades Zulma Cataldi 10
12 particulares del estudiante y del momento. "Una buena enseñanza requiere métodos distintos para ocasiones distintas": la Teoría Uno debe subyacer a todos ellos. Mortimer Adler 5, en "La Escuela Inteligente" destaca tres modos de enseñar: la instrucción didáctica, el entrenamiento y la enseñanza socrática. (Perkins, 1995). La Teoría Uno es compatible con el conductismo y con el constructivismo, pero no enfatiza la importancia de que el alumno elabore sus ideas con un alto grado de autonomía a fin de alcanzar la verdadera comprensión. Puede considerarse como un mojón que marca el primer hito hacia otras teorías más elaboradas y aún usando sólo sus dos versiones más simples: con la instrucción didáctica y el entrenamiento, se obtendrían resultados considerablemente mejores que los actuales. En el caso de desarrollos del software educativo, se pueden incorporar, como sostiene Perkins, representaciones potentes, mediante imágenes mentales y utilizar modelos, de tal modo de estimular la motivación de los alumnos e intentar desarrollar actividades mentales como: evaluar y discriminar lo específico de lo particular, construir, crear, evaluar necesidades, procesos, resultados, investigar otras posibilidades de solución, resolver problemas inéditos, transferir conocimiento de y hacia otras áreas, sintetizar, globalizar, analizar, etc. Perkins habla acerca de la conexión importante que existe entre la pedagogía de la comprensión (o el arte de enseñar a comprender) y las imágenes mentales, por lo que se puede decir que la relación es bilateral. Esta relación recíproca existente puede ayudar al alumno a adquirir imágenes mentales, con lo cual desarrolla su capacidad de comprensión y al exigirles actividades de comprensión (como por ejemplo: predecir, explicar, resolver, ejemplificar, generalizar) se hará que construyan imágenes mentales, para lo que afirma Perkins que: se alimentan unas a otras como si fueran el Yin y el Yan de la comprensión. En cuanto a la transferencia, la idea es aprender en una situación determinada y luego aplicar lo aprendido en otra muy diferente. Una enseñanza comprensiva para favorecer el desarrollo de los procesos reflexivos, es la mejor manera de generar la construcción del conocimiento no frágil. Por otra parte, el psicólogo Howard Gardner (1993), quien enunció la "Teoría de las Inteligencias Múltiples" sostiene que la inteligencia humana posee siete dimensiones diferentes y a cada una de ellas corresponde un sistema simbólico diferente y un modo de representación: lógico-matemática, lingüística, musical, espacial, cinético-corporal, interpersonal e intrapersonal. Gardner sostiene que la práctica educativa se centra fundamentalmente en las inteligencias matemática y lingüística y que dado el carácter múltiple de la inteligencia humana se debe ampliar el horizonte a fin de dar cabida a las diversas habilidades de las personas, proponiendo a los alumnos proyectos que admitan modos alternativos de expresión simbólica, creando proyectos grupales que inviten a los alumnos a trabajar con el lenguaje de los medios de comunicación y con sistemas simbólicos por los que sientan una mayor afinidad e induciendo una mayor diversidad de sistemas simbólicos en las diferentes áreas del saber. La teoría de las inteligencias múltiples supera a la Teoría Uno en tanto que hace hincapié en la diversidad de la capacidad humana en la consecuente necesidad de diversificar las oportunidades y los caminos pedagógicos. (Perkins, 1995) Las cogniciones repartidas o distribuidas. Respecto de la relación persona-herramienta que interactúan para dar lugar al proceso cognitivo, Perkins (1985) dice que la cognición humana, siempre se produce de una manera física, social y simbólicamente repartida. Las personas piensan y recuerdan con la ayuda de toda clase de instrumentos físicos e incluso construyen otros nuevos con el fin de obtener ayuda. Las personas piensan y recuerdan por medio del intercambio con los otros, compartiendo información, puntos de vista y postulando ideas. Libedinsky (1995) en el marco pedagógico de la utilización de tecnologías en el ámbito educativo, dice que uno de los principios clave que puede operar es el de las cogniciones repartidas. "Cuando se examina la conducta humana en la resolución de problemas de la vida real y en entornos laborales, la gente parece pensar en asociación con otros y con la ayuda de herramientas provistas por la cultura, las cogniciones parecerían no ser independientes de las herramientas con las que se resuelve un problema. Las cogniciones parecerían distribuirse físicamente con nuestros útiles y herramientas, entre ellas la computadora, socialmente con quienes compartimos las tareas intelectuales y simbólicamente desde las palabras, gráficos y mapas conceptuales, entre otros, como medios de intercambio entre la gente. Los recursos físicos y sociales, participan en la cognición no sólo como fuente sino como vehículo del pensamiento".(libedinsky, 1995) Aprender a aprender 5 Citado por David Perkins (1995), en "La Escuela Inteligente". Gedisa. Zulma Cataldi 11
13 La metacognición se refiere al "conocimiento de los propios procesos cognitivos", es una forma de conocimiento que tiene como rasgo diferencial su referencia al sistema humano de procesamiento de información, es decir, conocer qué son, cómo se realizan, cómo se potencian o interfieren los procesos cognitivos como la percepción, la atención, la memorización, la lectura, etc. Es el conocimiento que ha desarrollado el alumno acerca de sus experiencias almacenadas y de sus propios procesos cognoscitivos, así como de su conocimiento estratégico y la forma apropiada de uso. (Flavell,1993). El conocimiento metacognitivo es de aparición relativamente tardía en casi todos los dominios del aprendizaje escolar. Básicamente, la metacognición tiene que ver con el conocimiento que cada uno tiene de sus propios procesos cognitivos, abarcando también, el control activo y la regulación de tales procesos, lo cual implica tener conciencia de las propias fortalezas y debilidades acerca del funcionamiento intelectual de cada uno Los desarrollos actuales de software Una segunda línea en los desarrollos de software, corresponde a la creación de lenguajes y herramientas para la generación del producto de software educativo. Ella, se inicia con la aparición de los lenguajes visuales, los orientados a objetos, la aplicación de los recursos multimediales (Nielsen 1995) y las herramientas de autor, complejizando el campo del desarrollo del software, razón por la cual se necesita de una metodología unificada para su desarrollo. Los lenguajes de programación han experimentado en los últimos años un notable auge. El por qué del crecimiento evolutivo, a partir de los lenguajes de máquina y ensambladores, debe buscarse en el intento por acercarse a los lenguajes naturales de las personas. Surgen así, los lenguajes de alto nivel o evolucionados, a partir del FORTRAN en 1955, desarrollado por IBM; el Cobol, se creó en 1960, como un intento del Comité CODASYL de lenguaje universal para aplicaciones comerciales, el PL/I, que surge en los sesenta para ser usado en los equipos de IBM 360. El Basic surge en 1965, lenguaje ampliamente usado en el ámbito educativo y en 1970 aparece el Pascal, creado por el matemático Niklaus Wirth, basándose en el Algol de los sesenta. Este lenguaje en particular aporta los conceptos de programación estructurada, tipo de datos y diseño descendente. La evolución continúa hacia otros más modernos como el C, creado en 1972 por Denis Ritchie y el ADA, cuya estandarización se publicó en 1983 (Alcalde et al., 1988). Los lenguajes se incorporaron rápidamente al ámbito educativo, porque se consideró que permitían ayudar a mejorar el pensamiento y acelerar el desarrollo cognitivo. Los estudios en este aspecto si bien sostienen que se pueden lograr habilidades cognitivas no indican que se facilite la transferencia hacia otras áreas del saber. (Liguori, 1995) 1.9. La aparición del software educativo Por último aparecen los productos propiamente dichos de software educativo, con la difusión de las computadoras en la enseñanza, según tres líneas de trabajo, computadoras como tutores (enseñanza asistida por computadoras o EAC), como aprendices y como herramienta. (Schunk 1997). La enseñanza asistida por computadora (EAC) o enseñanza basada en computadora (EBC) es un sistema que se utiliza sobre todo para efectuar ejercicios, cálculo, simulaciones y tutorías. Los programas de ejercicios son fáciles de realizar y los alumnos proceden a manejarlos en forma lineal en su repaso de información. Las tutorías presentan información y retroalimentación, de acuerdo a la respuesta de los estudiantes, que en este caso son programas ramificados. Una aplicación interesante de las computadoras son las simulaciones por que permiten al alumno ponerse en contacto con una situación real que de otro modo nunca podría hacerlo, tal es el caso de los simuladores de vuelo o de una planta nuclear. Se presenta artificialmente una situación real y con gran uso de recursos gráficos e interactivos. El hecho de usar simulaciones por computadora, en la enseñanza tradicional ha logrado cambios positivos en los alumnos, en cuanto a la resolución de problemas, ya que brindan la posibilidad de acceso a la enseñanza de temas de difícil comprensión y demostración. Como aprendices, sostiene Schunk (1997) que las computadoras permiten que los estudiantes aprendan a programar, facilitando el desarrollo de habilidades intelectuales tales como reflexión, razonamiento y resolución de problemas. Lepper (1985) sostiene que las computadoras pueden enseñar ciertas habilidades que no son posibles con los métodos tradicionales, y el aprender a programar ayuda a la resolución de problemas al modelado y división del problema en partes más pequeñas. También a la detección y corrección de errores. Esta es la filosofía del Logo de Papert, al dar las órdenes en el Logo mediante conjunto de instrucciones que producen ciertas configuraciones, combinando comandos con procedimientos. Las investigaciones actuales destacan que la motivación es un aspecto clave que favorece el procesamiento profundo y no sólo el superficial. (Hopper y Hannafin, 1991). La otra aplicación es la utilización de las computadoras como herramientas, mediante el uso de procesadores de textos, bases de datos, graficadores, planillas de cálculo y programas de comunicación, etc. Son herra- Zulma Cataldi 12
14 mientas que ayudan a ordenar, procesar, almacenar, transmitir información, y que pueden mejorar el aprendizaje de acuerdo al uso que de ellas haga el docente La problemática actual Existen una serie de problemas detectados y que aún subsisten, en la construcción y uso de mediadores pedagógicos, quizás el más relevante sea el intento de desmistificación de las herramientas informáticas aplicadas por los técnicos, la falta de capacitación docente en el tema específico y el desarrollo tecnológico que se modifica rápida y evolutivamente, así como las reglas y los pasos metodológicos para la creación de software. Es por ello, que se quiere presentar una propuesta informática para el diseño, desarrollo y evaluación tanto interna como externa, mediante la aplicación de las métricas correspondientes, para determinar los parámetros básicos del proyecto de software educativo, teniendo en cuenta los requerimientos particulares del mismo en cuanto a los aspectos pedagógicos. En este enfoque disciplinado para el desarrollo de dicho software, se pretende aplicar los métodos, procedimientos y herramientas de la ingeniería del software, los cuales ayudan a asegurar la calidad del mismo. Como la cantidad y la variedad de software educativo crece muy rápidamente, existe una necesidad de evaluarlo, cada vez mayor, para saber si es adecuado a los propósitos educativos. Los docentes necesitan saber cuándo y cómo un programa puede usarse para mejorar su enseñanza, y los alumnos necesitan saber cómo podrían mejorar sus aprendizajes, en este punto son los vendedores deberían asesorar de acuerdo a las necesidades de uso, y entre varios programas similares en el mercado cuál usar. Los diseñadores de software educativo necesitan definir criterios a partir de los cuales puede evaluarse y posteriormente llevar a cabo una estrategia de evaluación práctica. Por otra parte se debe diferenciar qué se pretende englobar con el término calidad: ya sea calidad del software desde el punto de vista técnico o calidad del producto desde el punto de vista educativo o ambas. Debe quedar claro que la calidad es un concepto "multidimensional y polisémico" porque es el resultado de una larga lista de factores que van desde la tecnología, los contenidos, el docentes, el currículum, etc. La calidad del software educativo es cambiante desde la perspectiva de los objetivos. Asimismo, algunos investigadores (Campos 1996, Underwood 1990) mencionan que existe una gran controversia en lo que se refiere a determinar cuándo un software se considera "educativo", qué se debería evaluar en un software educativo y qué se considera como un "software educativo de calidad". Algunos sostienen que la calidad de un software educativo debería responder a un modelo de aprender, un modelo de alumno y el rol de la tecnología en el aula, más bien, a un modelo curricular (Flagg, 1990). Así, no es lo mismo evaluar un software que se utilizará como refuerzo de una clase magistral, que un software de apoyo al trabajo colaborativo de los alumnos. El problema de la determinación de la calidad en medios de comunicación es un problema recurrente, para el cual numerosos investigadores intentaron definir criterios de calidad del software y compilar clasificaciones y catálogos de ellos. La idea era traducir estos catálogos en listas de verificación que pudieran ser de uso práctico para los docentes al juzgar los medios de comunicación educativos (Baumgartner y Payr, 1996). Un programa educativo bien diseñado y utilizado ayuda a lograr los "objetivos educativos", entre los que se pueden mencionar: incrementar la calidad de la enseñanza que se ofrece a los estudiantes, reducir los costos de la misma, facilitar el acceso a la educación a mayor número de personas, etc. Existe una diversidad de estudios que denotan la necesidad del uso de herramientas fáciles de usar y bien documentadas para evaluar tanto el software como sus interfaces (Norman y Drapper 1988; Norman 1988; Winograd 1996). 2. El software educativo 2.1. Resumen En esta sección se presenta una definición de software educativo (sección 2.2), su tipología (sección 2.3) y su clasificación (sección 2.4). Se describen las principales funciones de los programas educativos (sección 2.5). Posteriormente, se analiza el rol del docente al aplicar los diferentes programas, de acuerdo al estilo docente y a la función de los mismos (sección 2.6). Desde el triángulo didáctico se aborda el problema del cambio del rol docente hacia los mediadores pedagógicos (sección 2.7). Luego, se consideran los objetivos educativos a lograr en las intervenciones didácticas (sección 2.8) y los procesos de pensamiento a desarrollar en los alumnos (sección 2.9), considerando aspectos tales como la motivación (sección 2.10), la organización de los contenidos (sección 2.11) y el diseño de las interfaces de comunicación (sección 2.12). Finalmente, se exponen los puntos claves que debe tener en cuenta una buena planificación didáctica para el uso de los mediadores pedagógicos (sección 2.13). Zulma Cataldi 13
15 2.2. Definiciones Se define como software educativo a los programas de computación realizados con la finalidad de ser utilizados como facilitadores del proceso de enseñanza y consecuentemente de aprendizaje, con algunas características particulares tales como: la facilidad de uso, la interactividad y la posibilidad de personalización de la velocidad de los aprendizajes. Marquès (1995) sostiene que se pueden usar como sinónimos de "software educativo" los términos "programas didácticos" y "programas educativos", cen-trando su definición en "aquellos programas que fueron creados con fines didácticos, en la cual excluye todo software del ámbito empresarial que se pueda aplicar a la educación aunque tengan una finalidad didáctica, pero que no fueron realizados específicamente para ello". Características Descripción Facilidad de uso En lo posible autoexplicativos y con sistemas de ayuda Capacidad de motivación Mantener el interés de los alumnos Relevancia curricular Relacionados con las necesidades del docente Versatilidad Adaptables al recurso informático disponible Enfoque pedagógico Que sea actual: constructivista o cognitivista. Orientación hacia los alumnos Con control del contenido del aprendizaje Evaluación Incluirán módulos de evaluación y seguimiento. Tabla 2.1: Características principales de los programas educativos, clasificación según Marquès (1998a). En la Tabla 2.1 se pueden observar algunas de las características principales de los programas educativos. Se da por sentado que los programas deben usarse como recursos que incentiven los proceso de enseñanza y de aprendizaje, con características particulares respecto de otros materiales didácticos y con un uso intensivo de los recursos informáticos de que se dispone. (Marquès, 1998b) Las Tipologías Los programas educativos se pueden clasificar según diferentes tipologías. En la Tabla 2.2 se puede ver algunas de ellas de acuerdo a diferentes criterios. Se debe considerar que un aspecto clave de todo buen diseño es tomar en cuenta las características de la interface de comunicación, la que deberá estar de acuerdo con la teoría comunicacional aplicada y con las diferentes estrategias para el desarrollo de determinados procesos mentales. Por otra parte, cuando el software se desarrolla a partir de un lenguaje de programación, ya sea convencional, orientado a eventos u objetos, se tiene que considerar que se fundamenta en la estructura del algoritmo que lo soporta, cuyo diseño deberá reunir algunas características esenciales como la modularidad y el diseño descendente (como se verá en la sección 3). Gran parte de los programas educativos pertenecen a un sub-grupo denominado hipermediales, y en ellos las bases de datos de imágenes fijas o en movimiento, vídeo clips y sonidos juegan un rol fundamental a la hora de diseñar el programa. Los contenidos Los destinatarios Su estructura Sus bases de datos Los medios que integra Su inteligencia Los objetivos educativos que pretende facilitar Las procesos cognitivos que activa Tipologías según: Temas, áreas curriculares Por niveles educativos, edad, conocimientos previos Tutorial, base de datos, simulador constructor, herramienta Cerrados o abiertos Convencional hipermedia, realidad virtual Convencional, sistema experto Conceptuales, actitudinales, procedimentales Observación, identificación, construcción memorización, clasificación, análisis, síntesis, deducción, valoración, expresión, creación, etc. Recognitiva, reconstructiva, intuitiva, constructiva El tipo de interacción que propicia Su función en el Instructivo, revelador, conjetural, emancipador 6 (Kemmis, 1970) 6 Squires y Mc Dougall (1994) postulan estos cuatro paradigmas. Zulma Cataldi 14
16 aprendizaje Su comportamiento Tutor, herramienta, aprendiz (Taylor, 1980) El tratamiento de los Tutorial, no tutorial errores Sus bases psicopedagógicas sobre el Conductista, constructivista, cognitivista (Gros Begoña, 1997) aprendizaje Su función en la estrategia Informar, motivar, orientar, ayudar, proveer recursos, di-dáctica Su diseño facilitar prácticas, evaluar Centrado en el aprendizaje, centrado en la enseñanza, proveedor de recursos Tabla 2.2. Algunas tipologías, según Marquès (1998) 2.4. Clasificación de los programas didácticos Una clasificación factible de los programas puede ser: tutoriales, simuladores, entornos de programación y herramientas de autor. Los programas tutoriales, son programas que dirigen el aprendizaje de los alumnos mediante una teoría subyacente conductista de la enseñanza, guían los aprendizajes y comparan los resultados de los alumnos contra patrones, generando muchas veces nuevas ejercitaciones de refuerzo, si en la evaluación no se superaron los objetivos de aprendizaje. En este grupo, se encuentran los programas derivados de la enseñanza programada, tendientes al desarrollo de habilidades, algunos de ellos son lineales y otros ramificados, pero en ambos casos de base conductual, siendo los ramificados del tipo interactivos. Se han desarrollado modelos cognitivistas, donde se usa información parcial, y el alumno debe buscar el resto de la información para la resolución de un problema dado. Dentro de esta categoría, están los sistemas tutoriales expertos o inteligentes, que son una guía para control del aprendizaje individual y brindan las explicaciones ante los errores, permitiendo su control y corrección. Los programas simuladores, ejercitan los aprendizajes inductivo y deductivo de los alumnos mediante la toma de decisiones y adquisición de experiencia en situaciones imposibles de lograr desde la realidad, facilitando el aprendizaje por descubrimiento. Los entornos de programación, tales como el Logo, permiten construir el conocimiento, paso a paso, facilitando al alumno la adquisición de nuevos conocimientos y el aprendizaje a partir de sus errores; y también conducen a los alumnos a la programación. Las herramientas de autor, también llamadas lenguajes de autor permiten a los profesores construir programas del tipo tutoriales, especialmente a profesores que no disponen de grandes conocimientos de programación e informática, ya que usando muy pocas instrucciones, se pueden crear muy buenas aplicaciones hipermediales. Algunos autores consideran que las bases de datos para consulta, son otro tipo de programas educativos, porque faciltan la exploración y la consulta selectiva, permitiendo extraer datos relevantes para resolver problemas, analizar y relacionar datos y extraer conclusiones. (Marquès, 1995). Quedarían por analizar los programas usados como herramientas de apoyo tales como los procesadores de textos, planillas de cálculo, sistemas de gestión de bases de datos, graficadores, programas de comunicación, que no entran dentro de la clasificación de educativos, pero muchas veces son necesarios para la redacción final de trabajos, informes y monografías. En la búsqueda permanente del mejoramiento de los procesos de enseñanza y de aprendizaje, se encuentra una herramienta poderosísima en los sistemas hipermediales, como un subconjunto del software educativo en general. Se puede definir un sistema hipermedial como la combinación de hipertexto y multimedia. Se entiende por hipertexto al sistema de presentación de textos extensos con o sin imágenes donde se puede adicionar sonido, formando una red con nodos que son unidades de información, con enlaces y arcos dirigidos hacia otros nodos, la red no es más que un grafo orientado, que se aparta de la forma secuencial tradicional del libro. Multimedia es la presentación de la información con grandes volúmenes de texto, con imágenes fijas, dibujos con animación y vídeo digital. Por lo tanto la hipermedia es la combinación de hipertexto y multimedia. (Nielsen,1995). Algunos autores como García López (1997) sostienen que a pesar de que el multimedia interactivo es anterior a la aparición de las redes y a la realidad virtual y que el prefijo "hiper" engloba también a dichas fusiones interactivas Las funciones del software educativo Zulma Cataldi 15
17 Las funciones del software educativo, están determinadas de acuerdo a la forma de uso de cada profesor. En la Tabla 2.3, se describen en forma sintética algunas de las funciones que pueden realizar los programas El rol docente y los usos del software. El estilo docente ha cambiado a causa de la introducción de las computadoras en el aula, desde el tradicional suministrador de información, mediante clases magistrales a facilitadores, pudiendo de este modo realizar un análisis más preciso del proceso de aprendizaje de sus alumnos y una reflexión acerca de su propia práctica. Función Descripción Presentan contenidos que proporcionan una información estructuradora Informativa de la realidad. Representan la realidad y la ordenan. Son ejemplos, las bases de datos, los simuladores, los tutoriales. Promueven actuaciones de lo estudiantes encaminadas a facilitar el Instructiva logro de los objetivos educativos, el ejemplo son los programas tutoriales. Motivadora Suelen incluir elementos para captar en interés de los alumnos y enficarlo hacia los aspectos más importantes de las actividades. Evaluadora Al evaluar implícita o explícitamente, el trabajo de los alumnos. Investigadora Los más comunes son: las bases de datos, los simuladores y los entornos de programación. Expresiva Por la precisión en los lenguajes de programación, ya que el entorno informático, no permite ambigüedad expresiva. Metalingüística Al aprender lenguajes propios de la informática. Lúdica A veces, algunos programas refuerzan su uso, mediante la inclusión de elementos lúdicos. Innovadora Cuando utilizan la tecnología más reciente. Tabla 2.3: funciones del software educativo según Marquès (1995) Los mediadores pedagógicos, son el vínculo entre los estudiantes (sujetos) y los contenidos. La concepción tradicional de docente informante, ha cambiado hacia el facilitador o guía y tutor, y una nueva perspectiva es el uso de mediadores tales como los programas educativos, sean o no hipermediales, con toda la gama de posibles matices intermedios. Cuando se desea aplicar un software educativo en un contexto áulico, se debe tener en cuenta, que para algunas asignaturas resulta más difícil incorporar el recurso informático al aula. Estas formas de incorporación están directamente relacionadas con las diferentes actitudes del docente, de acuerdo a su estilo, como se puede observar en la Tabla 3.4. Magistral o de informante Auxiliar Aplicativa Interactiva El docente deja de ser la fuente principal de información de la clase. El docente conserva su función de informante, articulando diferentes medios. Se integra el rol del docente y se consolida el trabajo individual y grupal Se favorece la comunicación, la construcción conjunta del conocimiento. Tabla 3.4: el rol docente y el software educativo. Los nuevos entornos de enseñanza y aprendizaje, exigen nuevos roles en profesores y alumnos, la perspectiva tradicional en todos los niveles educativos y especialmente en la educación superior del profesor como fuente única de información se ha transformado hacia un del profesor guía y consejero acerca del manejo de las fuentes apropiadas de información y desarrollador de destrezas y hábitos conducentes a la búsqueda, selección y tratamiento de la información. Los estudiantes ya no son receptores pasivos, sino que se convierten en alumnos activos en la búsqueda, selección, procesamiento y asimilación de información. La concepción tradicional ha cambiado hacia una cultura del aprendizaje, o sea una educación generalizada y una formación permanente, dentro de una avalancha constante de información. Es en esta cultura del aprendizaje, en la que el profesor debe encarar el rol de gerenciador de los saberes y desarrollador de habilidades que permitan a sus alumnos utilizar el análisis crítico y reflexivo. Zulma Cataldi 16
18 2.7. Las funciones del profesor y los materiales didácticos Los materiales didácticos, se pueden definir como "el conjunto de medios materiales que intervienen en el acto didáctico, facilitando los procesos de enseñanza y de aprendizaje". Sus fines centrales persiguen facilitar la comunicación entre el docente y el estudiante para favorecer a través de la intuición y el razonamiento un acercamiento comprensivo de las ideas a través de los sentidos. (Eisner, 1992). Estos materiales didácticos constituyen la variable dependiente del proyecto pedagógico y del entorno de aprendizaje que se trate. La utilización de software educativo como material didáctico, cambia la manera en la cual los profesores estimulan el aprendizaje en sus clases; cambia el tipo de interacción entre alumnos y docentes y por lo tanto cambia el rol y las funciones del profesor. En la Tabla 2.5 se presenta un resumen de dichas funciones: Función Como proveedor de recursos Como Organizador Como tutor Como Investigador Como facilitador Características Muchas veces el profesor tiene que adaptar los materiales de un cierto paquete educativo a las características de la clase y a los fines que él plantea en ese momento. Cuando se usan computadoras, hay muchas formas de organizar su uso en el aula y variando de acuerdo a los diferentes estilos docentes. También se debe tener en cuenta la graduación del tiempo de interacción con las máquinas, ya que es en los diálogos en clase donde se produce gran parte del aprendizaje. Hay profesores que usan un software para centrar las actividades. El profesor trabaja con un sólo alumno o un grupo pequeño, realizando actividades de tutoría como: razonar y buscar modelos o respuestas. A nivel áulico, el uso de software puede dar a los profesores ideas sobre los proceso de aprendizaje y de las dificultades de sus alumnos. En este papel de investigadores, los docentes, usan al software como una herramienta diagnóstica. Esta es la responsabilidad principal del docente, como facilitadores del aprendizaje de los estudiantes y la que no debe olvidarse, con la aparición de las demás funciones que surgen con la introducción del uso de las computadoras en el aula. Tabla 2.5: Las funciones del profesor (Squires y Mc Dougall, 1994) 2.8. Los objetivos educativos 7 Se entiende por objetivo "algo" 8 que se quiere lograr, o sea un estado al cual se quiere arribar (aunque no siempre hay que pensarlo desde el punto de vista conductual). A fin de enunciar correctamente un objetivo, de manera que sea tal y no la mera expresión de un deseo, es necesario que existan en él los tres elementos siguientes: Intención: Es el fin de todo objetivo. La intención debe ser clara y estar concretamente expresada en el enunciado del objetivo, debe enunciar con toda certeza y precisión qué se propone alcanzar. La intención debe ser no sólo concreta, sino también real. Un objetivo, al enunciar una intención debe proponer un fin concreto, de esta manera se podrá determinar con toda exactitud cuándo se logró alcanzar el fin propuesto. Si la intención no es concreta, nunca se podrá saber si el objetivo está cumplido. Medida: Es el elemento que vuelve al objetivo mensurable y esa cualidad de ser mensurable es la otorga la certeza de cumplimiento. Plazo: Es el período durante el cual debe lograrse el objetivo. La formulación de los objetivos sirve para: Fijar la situación actual: El hecho de determinar un estado final a lograr, obliga, indefectiblemente, a fijar una situación actual. Si se quiere lograr algo en el futuro, se debe partir de una determinada situación en el presente. Aquí es donde se pone de manifiesto la importancia de la evaluación inicial o diagnóstica. 9 Determinar el estado final a lograr: Por medio de evaluaciones sumativas 10 o finales. Determinar las estrategias a emplear: Si se tiene una situación actual y un estado final, es evidente que se hace necesario un accionar que permita lograrlo. Las estrategias son opciones alternativas con un gran número de posibilidades diferentes. En la selección de las mismas se tienen en cuenta, además de su efi- 7 Esta sección forma parte de un Trabajo presentado a la Dra. Beatriz Fainholc en el Seminario de Sistemas Multimediales Aplicados a la Educación. UTN. Buenos Aires depende de qué sea este "algo", serán distintos los aspectos buscados. 9 diseñada en base a una serie ejercicios específicos, para saber en qué etapas de su desarrollo se encuentra el alumno, especialmente si está en la etapa de desarrollo formal, según la visión de piagetiana. 10 de producto final tal como se refieren Bork (1986) y Coll (1994). Zulma Cataldi 17
19 ciencia: costo, tiempo de acción, sencillez, facilidades operativas, requerimiento de laboratorio, de biblioteca, sistemas informáticos, etc. Medir los resultados: Mediante evaluaciones formativas 11 (de procesos) y sumativas o finales. Puede ser parcial y sumativa, no necesariamente formativa Las actividades de comprensión a desarrollar por los alumnos Entre las actividades de comprensión o "procesos de pensamiento" que los alumnos pueden desarrollar al interactuar con los programas educativos, se pueden mencionar: Explicar relaciones causa efecto. Formular conclusiones válidas. Describir limitaciones de los datos. Confrontar conocimientos nuevos con previos. Clasificar y seleccionar información. Producir, organizar y expresar ideas. Elaborar mapas conceptuales (teniendo en cuenta la reconciliación integradora y la diferenciación progresiva) Integrar el aprendizaje en diferentes áreas. Inferir correctamente. Evaluar el grado de adecuación de las ideas. Presentar argumentos pertinentes frente a fenómenos. Defender un punto de vista y fundamentar criterios. Resolver problemas elaborando estrategias metacognitivas. La comprensión, implica el compromiso reflexivo del alumno con el contenido de enseñanza y la habilidad para articular significativamente el material comunicado por acciones de guía (Cediproe, 1998). Entre los objetivos de los programas educativos se pueden mencionar: Crear expectativas en el estudiante y estimular la planificación de su aprendizaje. Dirigir la atención del estudiante y permitir que inicie su aprendizaje por diferentes caminos de acceso. (tiene gran importancia desde lo cognitivo). Asegurar situaciones de aprendizaje significativo. Aprovechar la posibilidad de usar imágenes, animaciones, simulaciones y sonidos. Desarrollar y hacer consciente el uso de diferentes estrategias: de procesamiento de la información. de producción y uso de la información. De recreación de la información. Estimular la generalización y transferencia de lo aprendido. Ofrecer situaciones de resolución de problemas. Proveer retroalimentación constante e informar acerca de los progresos en el aprendizaje. (Zangara, 1998) La motivación Alessi y Trollip (1985), consideran que existe una motivación extrínseca independiente del programa utilizado, y una intrínseca inherente en la instrucción y recomiendan criterios para su promoción, como el uso de juegos, de exploración, de desafíos, incentivación de la curiosidad del estudiante, teniendo en cuenta un balance entre la motivación y el control del programa aplicado. Las bases teóricas pueden ser provistas por alguna de las teorías de la motivación permitiendo crear desafíos, curiosidad, control y fantasía y con un diseño motivacional que mantenga la atención a través del mismo. Los estudiantes deben poder ver la utilidad de resolución de problemas. Ausubel (1987) sostiene que el papel de la motivación en el aprendizaje es uno de los problemas más controvertidos de los teóricos de la psicología, y que aún las posiciones son muy encontradas. En la Tabla 2.6, se pueden ver la clasificación de los diferentes tipos de motivación. Tipos Intrínseca Relacionada con el yo Centrada en la Características Es la que proviene del interior del sujeto por su compromiso con la tarea. Se relaciona con la autoestima, con el no percibirse inferior que los demás Se relaciona con la satisfacción afectiva que produce la aceptación, aprobación 11 de proceso o parcial, tal como se refieren Bork (1986) y Coll (1994). Zulma Cataldi 18
20 valoración social Extrínseca o aplauso por parte de personas consideradas superiores. Centrada en recompensas externas, se relaciona con premios y/o castigos Tabla 2. 6: Tipos de motivación (Guiraudo, 1997) La motivación intrínseca es superior a la extrínseca y para lograrla, quizás la manera más eficaz es mediante el entusiasmo propio del docente por lo que hace. Para ello se debe considerar la creación de nuevos intereses en los alumnos como uno de los objetivos de la intervención pedagógica, teniendo en cuenta la escala motivacional de Maslow 12 con necesidades fisiológicas, de supervivencia, de seguridad, de amor, de pertenencia, de aceptación, de autoestima, de autorrealización La organización y presentación de los contenidos La selección de los contenidos, es uno de los problemas recurrentes en educación que comienzan con el planteo del docente de qué enseñar, para qué enseñar y cómo enseñar. En el análisis del qué enseñar, de acuerdo a los "principios básicos", ejes de todo el desarrollo, el docente que va a desarrollar software o que trabaja en un equipo de desarrollo, debe seleccionar la información a presentar y transmitir, determinando los contenidos y también su organización que dependerá de la subdivisión del eje temático principal en bloques de contenido y en sub-bloques. La organización en bloques y sub-bloques se realizará de tal forma que permitan de navegación en sentido horizontal, vertical y transversal y deberán estar de acuerdo a las diferentes estrategias de búsqueda que se preparen desde alguna de las visiones de los diferentes paradigmas educativos. Esta organización será acorde con el diseño de las pantallas más adecuado en cada caso, para la presentación de los contenidos La comunicación: Las interfaces humanas. Gallego y Alonso (1997), ofrecen una guía metodológica para el diseño pedagógico de la interface de navegación, destacando la necesidad de un diseño adecuado tanto de la organización de los contenidos como de las estrategias de enseñanza y de aprendizaje. Esta interface es fundamental, ya que es el sistema de recursos mediante el cual el usuario interactúa con el sistema informático. Estos recursos implican tener en cuenta aspectos técnicos, de funcionamiento de la interface y también los cognitivos y emocionales resultantes de la interacción usuario-computadora. El diálogo entre el usuario y el sistema informático debe ser lo más sencillo posible y debe proveerle los recursos necesarios para la navegación y obtención de la información buscada. La interface es el elemento clave de comunicación o aspecto fundamental de diseño y presentación de los contenidos. Actualmente, se diseñan interfaces orientadas al usuario, lo más cercanas posible al lenguaje humano, incluyendo el modo de presentar la información en la pantalla y las funcionalidades brindadas al usuario para interactuar con el programa. Según Gallego y Alonso (1997), las características principales de una interface orientada al usuario deben ser: Facilidad de manejo: la mejor interface de usuario es aquella que requiere el menor esfuerzo de aprendizaje. Originalidad: para promover la motivación y exploración. Homogeneidad: requiere de una interface con funciones claras para moverse de en el programa, incluyendo un mapa general. Versatilidad: que pueda incorporar nuevas funciones específicas. Adaptabilidad: deberá ofrecer modalidades de navegación de acuerdo al contenido, los destinatarios y el nivel de profundidad. Multimodalidad: con integración de modalidades de comunicación necesaria para cada concepto. Multidimensionalidad: para los diseños hipermediales. Agilidad: para que la interacción sea dinámica. Transparencia: cuanto más natural sea, será más fácil para el usuario acceder a los contenidos. Interactividad: darle al usuario un papel protagónico. Conectividad: para utilizar redes. Respecto de las funciones, la interface debe tener una triple funcionalidad: utilidades, navegación e información. En su artículo sobre los agentes de interface, Brenda Laurel (1990) señala como principales características de las mismas: son dar respuestas, actuar como agente, competencia y accesibilidad. 12 Escala de Maslow A. H. (1943): A theory of human motivation, Psychological Review, July, págs Zulma Cataldi 19
Calidad en la Industria del Software. La Norma ISO-9126 María Antonieta Abud Figueroa* Introducción H oy en día las compañías de todo el mundo industrializado reconocen que la calidad del producto se traduce
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REVISION DE MARCOS TEORICOS EDUCATIVOS PARA EL DISEÑO Y USO DE PROGRAMAS DIDÁCTICOS Cataldi, Z. 1, Lage, F. 1, Pessacq, R. 2 y García Martínez, R. 3,4 1. Laboratorio de Sistemas Operativos y Bases de Datos.

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