Aplicación de un nuevo modelo de entornos personales de aprendizaje (PLE) y aprendizaje colaborativo apoyado por computador (CSCL) en la enseñanza de la Informática
JORGE RAMÓN PÉREZ BELTRÁN
Aplicación de un nuevo modelo de entornos personales de aprendizaje (PLE) y aprendizaje colaborativo apoyado
por computador (CSCL) en la enseñanza de la Informática
JORGE RAMÓN PÉREZ BELTRÁN
Tesis doctoral Alicante, septiembre 2015
DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA INFORMÁTICA Y
COMPUTACIÓN
ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR - EPSALICANTE
APLICACIÓN DE UN NUEVO MODELO DE ENTORNOS PERSONALES DE APRENDIZAJE (PLE) Y APRENDIZAJE COLABORATIVO APOYADO POR COMPUTADOR (CSCL) EN LA
ENSEÑANZA DE LA INFORMÁTICA
JORGE RAMÓN PÉREZ BELTRÁN
Tesis presentada para aspirar al grado de DOCTOR POR LA UNIVERSIDAD DE
ALICANTE
INGENIERÍA INFORMÁTICA Y COMPUTACIÓN (2795)
Dirigida por:
RAMÓN PEDRO ÑECO GARCÍA SERGIO VALERO VERDÚ
I
Sólo cuando se acaba la tesis doctoral, uno comprende la importancia de los agradecimientos a todas las personas que te han ayudado en tan difícil empresa. Tratare de resumir en unas líneas la gratitud que siento por todas las personas que han estado presentes durante esa etapa de mi vida.
En primer lugar, hacer una mención especial a Ramón Pedro Ñeco García ya que aparte de ser un gran director de tesis y un excelente investigador, lo considero un gran amigo. Sin su ayuda, dedicación y sabios consejos no hubiera podido llevar a cabo la presente tesis doctoral. Gracias, de corazón, por ser un gran maestro y verdadero amigo.
Como no, agradecer a Alejandro Bia Platas su inestimable colaboración con sus ideas y aportaciones, que han sido muy útiles e inspiradores en la presente tesis.
Mi gratitud, para Violeta Migallón Gomis, que me ha asesorado desinteresadamente en todo el procesamiento estadístico de los datos y que hace que todo en este campo resulte sencillo.
Por supuesto, a Jerónimo Mora Pascual y Juan Manuel García Chamizo que me han facilitado en todo momento los trámites burocráticos, prestándome toda la atención y dedicación que he necesitado.
Como no mencionar a Manuel López García con su inestimable ayuda en los trámites administrativos.
Mencionar a Mª Isabel Alfonso Galipienso y Mª del Pilar Arques Corrales que me han prestado su atención con los trámites que he necesitado.
A Sergio Valero por estar presente en todos aquellos momentos en los que lo he necesitado.
A mis padres, Olegario y Mª José, por haber hecho como soy, y a los que les doy y daré las gracias eternamente por haberme traído a este mundo.
II
A mi hermano Pablo, con el que tanto me rio y con el que tanto años de mi vida he compartido.
A mi abuela Manuela, que ha sido como una madre para mí, y la que con 103 años y aun sufriendo alzheimer todavía es capaz de recordar muchos de los momentos que hemos vivido juntos.
A mis amigos, que han sabido disculpar mis ausencias y siempre han tenido palabras de ánimo.
A todos aquellos que ocupan un lugar especial en mi vida y que no he podido ver tanto como me hubiera gustado durante estos años de trabajo.
Por último, Patricia, por ser la principal responsable de que este trabajo llegara de manera satisfactoria a su fin, estando siempre y de manera incondicional a mi lado, en los buenos y malos momentos, alentándome siempre a seguir adelante. Le doy las gracias por todos los esfuerzos que ha hecho, por toda su ayuda, por haberme hecho creer cada día que podía hacerlo, por ser tan buena persona, y, principalmente, por hacerme feliz y que la quiera tanto.
Por todo eso y mucho más este trabajo también es suyo.
Jorge Ramón Pérez Beltrán Alicante, 23 de septiembre de 2015
III
El objetivo general de la tesis consiste en comparar el método tradicional de aprendizaje con el método CSCL (Computer Supported Collaborative Learning) para la enseñanza de la Informática. Se ha comprobado si el CSCL mejora la retención de conocimientos y las calificaciones de los alumnos, y si la retroalimentación implícita en esta metodología mejora el aprendizaje. Además, se determinará con qué tipo de materia funciona mejor el CSCL.
Con todo ello se pretenderá evitar las altas tasas de abandono escolar prematuro recuperando del fracaso a aquellos estudiantes que con una la metodología habitual no son capaces de seguir el proceso normal de aprendizaje.
Como elemento principal para este objetivo general, en la tesis se presenta el diseño y desarrollo de herramientas informáticas para la recopilación y análisis automático de datos sobre la interacción en el proceso de enseñanza-aprendizaje. En concreto, se han desarrollado dos herramientas para el análisis de wikis (Wiki’statistics) y foros (Forum Analyser). Mediante estas herramientas se consigue obtener gran cantidad de información de la wiki y del foro que permitirán determinar de forma semiautomática los puntos fuertes y débiles de grupos e individuos para así poder dirigir las clases al objetivo perseguido mejorando de este modo el proceso de enseñanza-aprendizaje. Estas herramientas facilitan la motivación de los alumnos en su proceso de aprendizaje ya que les facilita mucha información relativa al trabajo que ellos han realizado con el empleo de las TIC (Tecnologías de la Información y Comunicaciones) en la metodología CSCL.
Otros objetivos de la presente tesis son la evaluación de la práctica docente del profesor en el uso de la metodología CSCL, determinar las preferencias y motivaciones de los alumnos a la hora de aprender con la metodología mencionada y comprobar el sentido crítico de los alumnos a la hora de evaluar a sus compañeros y a sí mismos en esta metodología desarrollada. Además, se han realizado distintos análisis para determinar qué herramientas se adaptan mejor al trabajo colaborativo en el CSCL y cuáles de ellas tiene un efecto más positivo en el proceso de enseñanza aprendizaje.
IV
Las principales aportaciones de la tesis doctoral son el diseño y desarrollo dos herramientas para el análisis semiautomático de las wikis y foros por parte del profesor, Wiki’statistics y Forum Analyser respectivamente. Estas herramientas servirán de ayuda para la detección de puntos fuertes y débiles de personas y grupos de trabajo. Se han desarrollado fórmulas y métodos para el cálculo más objetivo y justo de las calificaciones referentes a la participación de cada alumno en las herramientas colaborativas, wiki y foro. Además, se ha desarrollado un método para la comparación de herramientas: blog-esquemas mentales. Con todo ello se constituye una nueva metodología completa basada en el modelo CSCL/PLE para la enseñanza de la asignatura de informática en la enseñanza secundaria, aplicable también a otras disciplinas.
El método propuesto y las herramientas diseñadas se han puesto en práctica durante los dos últimos años en el ámbito de la enseñanza secundaria, en los niveles de 1º, 2º, 3º y 4º de la ESO (Enseñanza Secundaria Obligatoria), en la asignatura optativa de Informática con un total de 148 estudiantes. La metodología usada en la experimentación real se ha basado en una investigación de campo en un instituto de secundaria, usando la metodología CSCL y Blended Learning (enseñanza mixta que combina la formación presencial tradicional con las nuevas tecnologías). Además, se han comparado estas experiencias con otras similares realizadas en el ámbito universitario en asignaturas de grados de ingeniería. Para la realización de estas experiencias se ha creado un entorno PLE-N (PLEs Networks, Personal Learning Environments Networks) para los estudiantes y, para la obtención de los resultados se han realizado encuestas, exámenes, votaciones por pares, cuestionarios, etc. También se ha hecho uso de redes sociales, herramientas audiovisuales y TIC. La hipótesis de la que se ha partido es que el uso de estas herramientas y metodología va a favorecer y mejorar el proceso de enseñanza-aprendizaje en el estudio de la Informática.
El método desarrollado y aplicado ha sido de gran ayuda para los estudiantes, mejorando el proceso de enseñanza-aprendizaje. Todo esto es confirmado no sólo por las opiniones de los alumnos obtenidas a partir de encuestas sino también a partir de todos los datos objetivos extraídos de las diferentes pruebas que indican una mejora en el proceso de enseñanza- aprendizaje y, por supuesto, de la información obtenida a partir de las herramientas Wiki’statistics y Forum Analyser y el posterior análisis de los datos resultantes que permite detectar cuándo algún indicador se sale de lo normal y analizar su posible causa. Este análisis permite, además, comprobar cuáles son los puntos débiles del método de enseñanza usado por los docentes y poder corregirlo, tanto de cara a unidades didácticas posteriores o para cursos siguientes. Se ha comprobado que las redes sociales como Twitter combinadas en la metodología propuesta ayudan en buena medida a estudiar y preparar la asignatura, al igual que otras técnicas también combinadas en la metodología como la retroalimentación, el blog y los esquemas mentales. En general, se ha comprobado que la metodología colaborativa resulta ser mejor que la tradicional para la enseñanza de las herramientas eminentemente prácticas con las que se han realizado las experiencias. Además, se ha comprobado que los conocimientos adquiridos por los alumnos van mejorando a lo largo del tiempo en lugar de ir empeorando como se podía suponer. Por último, los estudiantes han resaltado esta experiencia como una manera muy útil y práctica para estudiar y comprender el tema, al mismo tiempo que se interactúa con las TIC. Todos estos resultados confirman la hipótesis de la que se partía.
V
The overall aim of this thesis is to compare the traditional learning method using CSCL (Computer Supported Collaborative Learning) for teaching Computer Science. It has been checked whether CSCL improves retention of knowledge and students’ grades, and if the implicit feedback on this methodology improves learning. In addition, it will be determined in what kind of subjects CSCL works best. By using these ideas, it is expected to avoid high rates of early school leaving, recovering those students who would fail with a standard methodology and would not be able to follow the standard learning process.
As a major element in this overall objective, in the thesis we describe the design and development of computer tools for automatic collection and analysis of data about the interaction occurred in the teaching-learning process. Specifically, the author has developed two tools for analyzing wikis (Wiki'statistics) and forums (Forum Analyser). Using these tools it is possible to get a lot of information from the wiki and the forum that will determine semi-automatically the strengths and weaknesses of groups and individuals in order to make the groups reach their objectives, and thereby improving the teaching-learning process.
These tools help motivate students in their learning process as provide a lot of information about the work they have done with the use of ICTs (Information and communications Technology) in CSCL methodology.
Other objectives of this thesis are the evaluation of teaching practice of teachers in the use of CSCL methodology, to determine the preferences and motivations of students in learning with the above methodology and to check the critical sense of the students in assessing their peers and themselves in the methodology developed. In addition, various analysis have been done to determine which tools are best suited for collaborative work in the CSCL paradigm and which of them has a positive effect on the teaching and learning process.
The main contributions of the thesis are the design and development of two tools for the semi-automatic analysis of wikis and forums by the teacher, Wiki'statistics and Forum
VI
Analyser, respectively. These tools will help to detect strengths and weaknesses of students and workgroups. Formulas and methods have been developed to compute grades more objectively and fairly by using information regarding participation of each student in collaborative tools, wiki and forum. It has also been developed a method for comparing tools: blog-mental schemes. With all this, the author has established a whole and new methodology based on CSCL / PLE model for teaching the Computer Science subject in secondary education, applicable to other disciplines.
The proposed method and the designed tools have been applied over the last two years in the field of secondary education, levels 1º, 2º, 3º and 4º of the ESO (Compulsory Secondary Education) in the optional subject of Computer Science with a total of 148 students. The methodology used in the real experimentation was based on field research in a secondary school, using the CSCL and Blended Learning (a method which combines traditional training in the classroom with new technologies). In addition, these experiences are compared with similar experiences carried out at the university in engineering courses. For these experiences it has been created a PLE-N (PLEs Networks, Personal Learning Environments Networks) environment for students and, in order to obtain the results, we have been carried out surveys, examinations, peer feedback, questionnaires, etc. We have also made use of social networks, audiovisual tools and ICT. The initial hypothesis has been that the use of these tools and methodology will promote and improve the teaching-learning process in the study of Computer Science.
The developed and implemented method has been very helpful for students, improving the teaching-learning process. This is confirmed not only by the opinions of the students obtained from surveys but also from all the objective data drawn from the various tests that indicate an improvement in the teaching-learning process and, of course, the information obtained from the Wiki'statistics and Forum Analyser tools and subsequent analysis of the resulting data to detect when a flag is out of the ordinary and analyze its possible cause. This analysis also lets us check the weaknesses of the teaching method used by teachers and to correct them. This can be very useful in order to improve learning in the following teaching units or courses. It has been also shown that social networks like Twitter, combined in the proposed methodology, largely help to study and prepare the subject. Moreover, the method combines other techniques such as feedback, blog and mind maps. In general, it was found that the collaborative methodology turns out to be better than traditional for teaching practical tools. Furthermore, it was found that the knowledge acquired by the students improves over time rather than get worse as it could be thought initially. Finally, students have highlighted the experience as a useful and practical way to study and understand the issue, while interacting with ICT. These results confirm the hypothesis the author assumed at the beginning of the work.
VII
AGRADECIMIENTOS ... I RESUMEN ... III ABSTRACT ... V ÍNDICE ... VII ACRÓNIMOS ... XI
CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN ... 1
1.1. Objetivos de la investigación ... 1
1.2. Metodología, hipótesis y fases de la investigación realizada ... 2
1.3. Antecedentes y estado actual del tema ... 4
1.4. Principales aportaciones de la tesis ... 5
1.5. Estructura de la tesis ... 6
CAPÍTULO 2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ... 9
2.1. Justificación de la investigación ... 9
2.2. Contexto de los experimentos ... 10
2.2.1. Contexto general ... 10
2.2.2. Contexto de los experimentos... 12
2.2.3. Medios ... 12
2.3. Metodología de trabajo ... 13
VIII
CAPÍTULO 3. TRABAJOS PREVIOS ... 19
CAPÍTULO 4. LAS WIKIS EN EL ÁMBITO DE LA ENSEÑANZA DE LA INFORMÁTICA COMO HERRAMIENTA COLABORATIVA ... 25
4.1. Introducción ... 26
4.1.1. Principales aportaciones de la investigación ... 27
4.2. Estado del arte ... 28
4.3. Contexto ... 35
4.3.1. Investigación preliminar ... 37
4.4. Herramienta utilizada (wiki) ... 42
4.5. Descripción de la herramienta utilizada para la docencia (Wiki’statistics) ... 48
4.5.1. Pseudocódigo del programa ... 54
4.6. Proceso de creación de la experiencia wiki ... 59
4.7. Resultados ... 62
4.7.1. Análisis del grupo 1 de 1º ESO (1e g1) ... 64
4.7.2. Análisis del grupo 2 de 1º ESO (1e g2) ... 66
4.7.3. Análisis del grupo 2 de 4º ESO D (4D g2) ... 72
4.7.4. Análisis de los totales de cada wiki (Totaleswikiporpersona) ... 78
4.7.5. Análisis del mejor grupo de cada nivel académico (Mejorgrupodecadanivelporpersona) ... 91
4.7.6. Análisis de los promedios de 2 clases del nivel académico de 4º de ESO (Promedio2clases4esoporpersona) ... 100
4.7.7. Análisis de 3 grupos del mismo curso y nivel académico (3gruposmismonivelycursoporpersona) ... 106
4.7.8. Análisis de lo realizado por los alumnos de una wiki, 4º ESO D Grupo1 (Alumnosdeunawiki4DG1) ... 113
4.7.9. Análisis del uso que hacen los alumnos de 4º ESO D Grupo 1 de las páginas de la wiki (Usodepáginasdewiki4DG1) ... 122
4.7.10. Análisis del uso que hacen los alumnos de 4º ESO D Grupo 1 de las páginas de la wiki, sin tener en cuenta las aportaciones del creador de cada página (Usopáginaswiki4DG1sincreador) ... 131
4.7.11. Análisis de las intervenciones que hacen los alumnos de 4º ESO D Grupo 1 en las páginas de la wiki (Intervenciónuser-página4DG1) ... 140
4.7.12. Análisis de las intervenciones que hacen los alumnos de 4º ESO A Grupo 2 en las páginas de la wiki (Intervenciónuser-página4AG2) ... 151
4.7.13. Análisis de las correlaciones ... 158
4.8. Conclusiones ... 159
IX
CAPÍTULO 5. LOS FOROS EN EL ÁMBITO DE LA ENSEÑANZA DE LA
INFORMÁTICA COMO HERRAMIENTA COLABORATIVA ... 165
5.1. Introducción ... 166
5.1.1. Principales aportaciones de la investigación ... 167
5.2. Estado del arte ... 168
5.3. Contexto ... 172
5.4. Herramienta utilizada (foro) ... 173
5.5. Descripción de la herramienta utilizada para la docencia (Forum Analyser) ... 179
5.5.1. Pseudocódigo del programa... 184
5.6. Proceso de creación de la experiencia foro ... 189
5.7. Resultados ... 192
5.7.1. Análisis de los totales de cada foro (Totalesforoporpersona)... 194
5.7.2. Análisis del mejor grupo de cada nivel académico (Mejorgrupodecadanivelporpersona) ... 198
5.7.3. Análisis del mejor usuario de cada nivel (Mejorpersonadecadanivel) ... 202
5.7.4. Análisis comparativo de dos clases de 4º ESO (Promedio2clases4ºESOporpersona) ... 206
5.7.5. Análisis comparativo de dos grupos del mismo nivel y curso (Grupos2mismonivelycursoporpersona) ... 210
5.7.6. Análisis comparativo de los alumnos de un grupo en el nivel de 4º ESO (Alumnosdeunforo4ºESO) ... 214
5.7.7. Análisis comparativo de las discusiones de un grupo (Comparadiscusionesmismoforo) ... 218
5.7.8. Análisis de las participaciones de los alumnos en una discusión (Parcipacionesdeuserendiscusión) ... 222
5.7.9. Análisis de los posts (Posts) ... 231
5.7.10. Análisis de las correlaciones ... 231
5.7.11. Análisis de las notas medias por niveles en los exámenes de foros ... 233
5.8. Conclusiones ... 234
X
CAPÍTULO 6. INTEGRACIÓN DE HERRAMIENTAS EN ENTORNOS
PERSONALES DE APRENDIZAJE ... 239
6.1. Retroalimentación ... 239
6.1.1. Explicación de la herramienta ... 240
6.1.2. Resultados ... 244
6.1.3. Conclusiones ... 249
6.2. Herramientas no colaborativas: Esquemas mentales y Blogs ... 249
6.2.1. Explicación de la herramienta ... 250
6.2.2. Resultados ... 258
6.2.3. Conclusiones ... 263
6.3. Otras herramientas colaborativas: Redes sociales (Twitter) y Google Docs ... 264
6.3.1. Redes sociales (Twitter) ... 264
6.3.2. Google Docs ... 275
6.4. Participación de los alumnos en la evaluación: Evaluación por pares y Autoevaluación ... 292
6.4.1. Evaluación por pares ... 292
6.4.2. Autoevaluación ... 307
6.5. Perduración de conocimientos ... 310
6.5.1. Explicación de la herramienta ... 310
6.5.2. Resultados ... 313
6.5.3. Conclusiones ... 316
6.6. Encuesta ... 316
6.6.1. Explicación de la herramienta ... 316
6.6.2. Resultados ... 320
6.6.3. Conclusiones ... 358
6.7. Integración de estas herramientas en el CSCL/PLE ... 359
6.7.1. SPSS: Generalización de las pruebas ... 362
6.8. Conclusiones generales ... 371
CAPÍTULO 7. CONCLUSIONES ... 379
7.1. Resumen de las principales conclusiones ... 379
7.2. Aportaciones ... 382
7.3. Líneas futuras ... 382
BIBLIOGRAFÍA ... 385
PUBLICACIONES DEL AUTOR ... 423
XI
CSCL: Computer Supported Collaborative Learning
EPL: Nomenclatura creada por los autores para definir el sistema de enseñanza CSCL combinado con el uso del PLE que se utiliza en la investigación previa ESO: Enseñanza Secundaria Obligatoria
LCMS: Learning Content Management System LMS: Learning Management Systems
PDC: Programa de Diversificación Curricular PLE: Personal Learning Environment
PLE-N: PLEs Networks ó Personal Learning Environments Networks TICs: Tecnologías de la Información y la Comunicación
1
1.1. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
El objetivo general de la tesis es comparar el método tradicional de aprendizaje con el método CSCL (Computer Supported Collaborative Learning) para la enseñanza de la Informática. Más concretamente, este objetivo general se puede desglosar en los siguientes objetivos específicos:
• Comprobar en la práctica si con el uso de CSCL se mejoran los siguientes aspectos: las medias de las calificaciones de aquellos grupos que usan CSCL con respecto a los grupos que no lo usan, la retención de conocimientos (con ventanas temporales de 1 y 2) (Mayer, 2005), comparar la evolución de calificaciones de los grupos (Jara, 2014). Además, se procederá a cotejar el aprendizaje llevado a cabo por grupos que utilizan retroalimentación para aprender con respecto a otros que no. También se comprobará donde funciona mejor CSCL si en temas prácticos o teóricos y su porcentaje de mejora.
• Comparar diferentes herramientas TICs (Tecnologías de la información y la comunicación) con la finalidad de determinar cuál de ellas tiene un efecto más positivo en el proceso de enseñanza aprendizaje.
• Diseñar y desarrollar métodos informáticos para la recopilación y análisis automático de datos sobre la interacción en el proceso de enseñanza-aprendizaje.
• Determinar que herramientas se adaptan mejor al trabajo colaborativo usando la metodología CSCL a partir de los resultados obtenidos en los experimentos realizados en la tesis.
• Determinar en qué niveles educativos las distintas herramientas utilizadas dentro de la metodología CSCL funcionan mejor en el proceso de enseñanza-aprendizaje.
• Contrastar el espíritu crítico de los alumnos a la hora de evaluar su propio aprendizaje (autoevaluación) como también del aprendizaje grupal llevado a cabo por los alumnos
2
como resultado del aprendizaje colaborativo basado en la metodología CSCL (evaluación por pares).
• Determinar la influencia de las distintas herramientas TICs al proceso de enseñanza- aprendizaje (por medio de correlaciones).
• Corroborar los resultados obtenidos con las opiniones de los alumnos acerca de la metodología CSCL.
• Evaluar la práctica docente del profesor en el uso de la metodología CSCL con el objetivo de modificar los aspectos de dicha práctica que se consideren necesarios (Bolívar, 2008).
• Desarrollo de materiales para la enseñanza de la informática.
• Hacer que los alumnos entiendan y respeten el trabajo en equipo, con ayuda de la metodología CSCL, ya que en la mayoría de casos los alumnos son muy reticentes a este tipo de trabajo que tan necesario es en el mundo de hoy en día en el mundo laboral.
• Determinar perfiles de alumnado para poder corregir situaciones erróneas el proceso de aprendizaje.
• Determinar puntos fuertes y débiles de grupos para así poder dirigir las clases al objetivo perseguido.
• Detectar puntos débiles y fuertes del proceso de enseñanza-aprendizaje basando en CSCL que permitirá evaluar al profesor y que este corrija el proceso para cursos venideros.
• Determinar en qué tipo de enseñanzas prácticas o teóricas la metodología colaborativa se comporta mejor.
• Determinar que elementos son más importantes para favorecer la metodología CSCL (video, sonidos, enlaces, textos, etc.).
• Contrastar los mejores criterios para formar grupos dentro de la aplicación del CSCL (aleatorios, heterogéneos, por afinidad, por amistad, etc.) (Johnson, Johnson, Holubec,
& Vitale, 1999) y determinar las preferencias y motivaciones de los alumnos a la hora de aprender, método tradicional frente a CSCL (Mur, 2013). Además se comprobará el sentido crítico de los alumnos a la hora de evaluar a sus compañeros y a sí mismos (Ibarra Sáiz, Rodríguez Gómez, & Gómez Ruiz, 2012).
1.2. METODOLOGÍA, HIPÓTESIS Y FASES DE LA INVESTIGACIÓN REALIZADA
La metodología usada se ha basado en una investigación de campo en un instituto de secundaria, usando la metodología CSCL y Blended Learning en las clases. Además, se comparan estas experiencias con otras similares realizadas en el ámbito universitario. Se creará un entorno PLE-N (PLEs Networks, Personal Learning Environments Networks) para los alumnos y, para la obtención de los resultados se realizarán encuestas, exámenes, votaciones por pares, cuestionarios, etc. También se hará uso de las redes sociales, herramientas audiovisuales y TICs.
3
La hipótesis de la que se parte es que el uso de estas herramientas y metodología va a favorecer y mejorar el proceso de enseñanza-aprendizaje en el estudio de la Informática.
Otra hipótesis es que las redes sociales aplicadas a la enseñanza van a tener una mayor aplicación y uso conforme se aumenta el nivel académico.
El modelo de enseñanza basado en la metodología CSCL va a favorecer tanto el aprendizaje de temas teóricos como prácticos.
El trabajo en grupo puede dar muy buenos resultados con el uso de la metodología CSCL.
La retroalimentación puede ser una herramienta muy útil para el proceso de enseñanza- aprendizaje utilizada dentro de la metodología CSCL.
En el trabajo a realizar en la tesis se pretende comprobar en qué medida se cumplen estas hipótesis.
Las fases de la investigación realizada han sido las siguientes:
1. Estudio de trabajos previos realizados sobre el uso de CSCL y PLE en la docencia de asignaturas de Secundaria y de la Universidad.
2. Realización de experiencias previas con el objetivo de refinar los experimentos definitivos.
3. Diseño de los experimentos. Se han diseñado experimentos basados en la aplicación en la creación del PLE y uso de la metodología CSCL.
4. Diseño y desarrollo de herramientas informáticas para la recopilación y análisis automático de datos relevantes sobre la interacción en el proceso de enseñanza- aprendizaje.
5. Desarrollo de los experimentos. Aplicación de los experimentos diseñados en la fase 3 usando las herramientas de la metodología PLE y CSCL en procesos reales de enseñanza-aprendizaje. Se utilizará un grupo de control por cada nivel donde se compruebe la efectividad de las herramientas para nuestro propósito además del grupo o grupos de prueba.
6. Obtención de conclusiones a partir de los resultados.
En el curso académico 2013/2014 se llevó a cabo una investigación preliminar con la mayoría de las herramientas (fase 2 de la investigación). Una vez realizados estos experimentos previos se desarrolló la investigación completa a partir de la fase de diseño de experimentos.
4
1.3. ANTECEDENTES Y ESTADO ACTUAL DEL TEMA
En este apartado se resumen los principales antecedentes y estado actual del tema y en el capítulo 3 se hace un estudio más exhaustivo.
Como se ha comentado previamente en la presente tesis doctoral se estudia la aplicación del Aprendizaje Colaborativo Soportado por Computadora (en inglés: Computer Supported Collaborative Learning, CSCL) (Digenti, 1999) y de las Redes de Entornos Personales de Aprendizaje (en inglés: Personal Learning Environments Networks, PLE-N), mediante el uso de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TICs), a la enseñanza de la Informática en los diferentes niveles educativos.
De acuerdo con Miyake, N., el CSCL es un campo emergente de investigación y práctica en el aprendizaje, dirigido a mejorar tanto la calidad del aprendizaje como a promover el conocimiento científico del mismo (Miyake, 2007). Asimismo, Sawyer, R. K. define el CSCL como una rama reciente de las ciencias del aprendizaje, que tiene que ver con el estudio de cómo las personas pueden aprender juntas con la ayuda de ordenadores (Sawyer, Stahl, Koschmann & Suthers, 1995) (Stahl, Koschmann, & Suthers, 2006). Desde el punto de vista constructivista el CSCL ve al estudiante como un agente activo, constructor de su proceso de aprendizaje, una persona que posee y genera conocimiento. Aunque esta perspectiva puede integrarse en las aulas con o sin soporte computacional, las características del soporte tecnológico la hacen una “herramienta particularmente útil para este tipo de aprendizaje” (Murcia, 2004).
El PLE (Adell & Castañeda, 2010) (Attwell, 2007) es un producto de la confluencia de diversos factores, entre ellos la generalización del uso de las herramientas y servicios de la Web 2.0 en todos los niveles educativos y modalidades. Se trata de un nuevo enfoque sobre cómo podemos utilizar las tecnologías de la información y la comunicación en el aprendizaje, tanto en la formación inicial como a lo largo del ciclo vital (Almenara, Díaz, &
Infante, 2011).
Por otro lado, una red de aprendizaje personal (PLN - Personal Learning Network) es una red de aprendizaje informal que se compone de las personas con las que el alumno interactúa (Tobin, 2014). Cuando dos personas se conectan en una PLN, se espera que se produzca algún tipo de aprendizaje, o transferencia de conocimiento. Las redes de aprendizaje se nutren del conocimiento de los entornos de aprendizaje personal de sus participantes. Visto de esta manera, una PLE-N es una red de PLEs, que además suele incluir vínculos a redes sociales, así como a plataformas de aprendizaje virtual o VLEs (Virtual Learning Environments) (Lazarinis, Green, & Pearson, 2011). Freire y Gutiérrez utilizan el acrónimo PLE-N para denominar a estas redes de PLEs, integradas por alumnos y profesores (Freire- Obregón & Gutiérrez-Ascanio, 2012).
Estas ideas sobre los PLE y las Redes PLE (PLE-N) se fundamentan en la teoría del conectivismo desarrollada por George Siemens (Siemens, 2005). En tales entornos, los estudiantes crean conexiones y desarrollan una red que contribuye a su desarrollo profesional
5
y a su conocimiento. En concreto, el estudiante decide con quién interactuar y cuánto tiempo participar. Por otra parte, el estudiante colaborará y se conectará de forma distinta con diferentes miembros, y establecerá relaciones más fuertes con algunos miembros que con otros. En una red PLE, no todos los nodos serán iguales (Ivanova, 2009).
En los últimos años se han realizado numerosas experiencias en el campo de CSCL usando herramientas concretas de TICs (Tecnologías de la Información y Comunicación), como Wikis o Blogs, sin embargo no existen muchas experiencias en el campo de la enseñanza de la Informática. Por ejemplo, en la tesis doctoral titulada "Análisis de técnicas de aprendizaje colaborativo on-line (TAC) para la Didáctica de las Ciencias Sociales" (Mur, 2013), se lleva a cabo una investigación en varios grupos de 2º de ESO (Enseñanza Secundaria Obligatoria) en los que se desarrolla una wiki de manera colaborativa para la creación conjunta de material de aprendizaje y su posterior exposición en el aula. Se concluye que la plataforma wiki es un instrumento muy aceptado y útil para el alumnado de las etapas iniciales de Secundaria. Otras experiencias relativas al uso de las wikis en el ámbito universitario son:
Elaboración colaborativa de una wiki de atención a la diversidad en el grado de maestro donde se concluye que las TIC pueden ser utilizadas como una importante herramienta de aprendizaje y no únicamente como un fin en sí mismo (Abella García, Ruíz Franco, &
Delgado Benito, 2011), creación de wikis como guiones de estudio de la asignatura de farmacología (Perea Goya, la Peña Navarro, & Pérez Segura, 2011) y el uso de wikis en ingeniería informática (García, 2010). En lo relativo a la aplicación de los blogs en educación podemos destacar la elaboración de un blog en el grado de maestro (Franco & García, 2011) o los beneficios del microblogging en la educación de adultos (López, Flores, & González, 2012).
1.4. PRINCIPALES APORTACIONES DE LA TESIS
A continuación se enumeran las principales aportaciones de la tesis doctoral:
• Se ha diseñado y desarrollado una herramienta para el análisis semiautomático de las Wikis por parte del profesor (Wiki’statistics).
• Se ha diseñado y desarrollado una herramienta para el análisis semiautomático de los Foros por parte del profesor (Forum Analyser).
• Se ha ideado una fórmula para el cálculo más objetivo y justo de las notas referentes a la participación de cada alumno en la wiki.
• Se ha ideado una fórmula para el cálculo más objetivo y justo de las notas referentes a la participación de cada alumno en el foro.
• Se ha desarrollado un método para la comparación de herramientas: blog-esquemas mentales.
• Se aporta una nueva metodología basada en el modelo CSCL/PLE para la enseñanza de la asignatura de informática en la ESO.
• Detección de puntos fuertes y débiles de personas y grupos de trabajo ayudándonos de las herramientas Wiki’statistics y Forum Analyser.
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1.5. ESTRUCTURA DE LA TESIS
La tesis actual se compone de 7 capítulos que se detallan a continuación.
En el primer capítulo se hace una introducción general de la tesis y se ven los antecedentes y el estado actual del tema en cuestión, es decir, la metodología CSCL y PLE. Se detallan los objetivos más significativos de la investigación. Posteriormente, se analiza la hipótesis de la tesis, la metodología empleada y las fases de la investigación que se han llevado a cabo.
Por último, se finaliza haciendo una breve exposición de lo tratado en los diferentes capítulos.
En el segundo capítulo se lleva a cabo una justificación de la investigación. Posteriormente, se explica cuál es el contexto en el que se llevan a cabo los experimentos. Para finalizar se explica la metodología de trabajo de manera más detallada.
En el tercer capítulo se lleva a cabo una recopilación del estado del arte relacionado con el tema de investigación. Se inicia el capítulo revisando todo el conjunto de trabajos previos vinculados a la metodología CSCL y el PLE. Posteriormente, se analizan diversos trabajos relacionados con los sistemas tutores inteligentes automáticos aplicados a la educación.
Después, se analizan las distintas investigaciones llevadas a cabo con las distintas herramientas TICs en la enseñanza de cualquier materia. Para concluir, se estudian las distintas experiencias llevadas a cabo con las herramientas TICs en el ámbito universitario y en la enseñanza secundaria en asignaturas de informática.
En el cuarto capítulo se lleva a cabo un estudio en profundidad de la aplicación de la herramienta Wiki en el proceso de enseñanza-aprendizaje en la etapa de la ESO. Para ello se cuenta con las herramientas wiki y cuestionarios que proporciona Moodle así como la herramienta Wiki’statistics, diseñada y desarrollada en la presente tesis, para la evaluación docente de todo el proceso Wiki de una manera semiautomática. Esta herramienta no existía hasta el momento haciendo muy tediosa y laboriosa la evaluación de las wikis por parte del profesorado. En el primer apartado se hace una introducción de la herramienta Wiki’statistics y de los estudios preliminares que se han realizado. Continua con un segundo apartado donde se hace referencia a la principal bibliografía sobre lo tratado. En el tercer apartado, se establece el contexto donde se va a desarrollar la investigación. En el cuarto apartado se describe la wiki y su aplicación a la investigación llevada a cabo. Tras ello en el apartado cinco se describe la herramienta Wiki’statistics. En el apartado sexto se hace un breve esquema del proceso de creación de toda la experiencia wiki. Después, en el apartado séptimo se presentan los resultados obtenidos tanto de la aplicación de la herramienta wiki como de la herramienta Wiki’statistics. Se finaliza con el apartado octavo donde se presentan las conclusiones.
En el quinto capítulo se realiza un estudio en profundidad de la aplicación de la herramienta foro en el proceso de enseñanza-aprendizaje en la etapa de la ESO. Para ello se utilizan las herramientas foro y cuestionarios que proporciona Moodle así como la herramienta Forum Analyser, diseñada y desarrollada en la presente tesis, para la evaluación docente de todo el proceso foro de una manera semiautomática. Esta herramienta no existía hasta el momento haciendo muy ardua y trabajosa la evaluación de los foros por parte del profesorado. En el
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primer apartado se realiza una introducción de la herramienta Forum Analyser y de los estudios preliminares que se han realizado. Tras ello, un segundo apartado donde se hace referencia a la principal bibliografía sobre lo tratado. En el tercer apartado, se establece el contexto donde se va a desarrollar la investigación. Se prosigue con un cuarto apartado donde se describe el foro y su aplicación a la investigación llevada a cabo. Tras ello empezamos con el apartado número cinco donde se describe la herramienta Forum Analyser. En el apartado sexto se hace un breve esquema del proceso de creación de toda la experiencia foro.
Después, en el apartado séptimo se presentan los resultados obtenidos tanto de la aplicación de la herramienta foro como de la herramienta Forum Analyser. Se finaliza con el apartado octavo donde se presentan las conclusiones.
En el sexto capítulo se describen las investigaciones realizadas sobre el resto de herramientas que van a participar en el aprendizaje CSCL. En el primer apartado se trata la herramienta de retroalimentación. En el segundo apartado se abordan las herramientas no colaborativas empleadas en la investigación como son los esquemas mentales y el blog. En el tercer apartado se tratan otras herramientas colaborativas diferentes a la wiki y el foro como son:
las redes sociales (Twitter) y Google Docs. En el cuarto se analizan diferentes instrumentos que son muy importantes dentro de todo modelo de enseñanza y en especial en el CSCL: la evaluación por pares y la autoevaluación. En el quinto apartado se estudia la perduración de los conocimientos en el aprendizaje colaborativo. En el sexto apartado se muestran los resultados de una encuesta realizada a los alumnos sobre el aprendizaje CSCL. En el penúltimo apartado se analiza la integración de todas las herramientas en un proyecto de aprendizaje y un estudio para la generalización de los resultados arrojados por las diferentes pruebas bajo SPSS. Por último, en el apartado 8 se presentan las conclusiones.
En el último capítulo se exponen las principales conclusiones de la tesis, las aportaciones y las líneas futuras de investigación.
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PROBLEMA
2.1. JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN
En este apartado se describe la justificación y utilidad del trabajo realizado en la tesis.
• Estudiar y analizar nuevas tecnologías que nos permitan mejorar el proceso de enseñanza-aprendizaje y al mismo tiempo evitar las altas tasas de abandono escolar prematuro.
• Determinar si el CSCL es una buena metodología para la enseñanza de la informática en la enseñanza secundaria y en qué grado se produce esa mejora.
• Poder evaluar de forma precisa y extensa el trabajo llevado a cabo por los alumnos a la hora de crear foros y wikis como herramientas de aprendizaje con el uso de las herramientas semiautomáticas como son Wiki’statistics y Forum Analyser diseñadas y desarrolladas en la presente tesis.
• Motivar a los alumnos en su proceso de aprendizaje, facilitándoles mucha información relativa al trabajo que ellos han creado con el empleo de las TICs en el desarrollo de las distintas unidades didácticas.
• La retroalimentación es una herramienta que resulta muy útil a la hora de mejorar el proceso enseñanza-aprendizaje. El uso de las TICs puede mejorar el empleo de la retroalimentación.
• Conocer la influencia de TICs en el proceso de enseñanza-aprendizaje tanto a nivel objetivo (resultados) como a nivel subjetivo (opinión de los alumnos).
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• Determinar si las redes sociales pueden ser un instrumento válido en el proceso de enseñanza-aprendizaje.
• Establecer las bases para que los alumnos creen una competencia sana entre ellos a través de la metodología CSCL.
• Repescar del fracaso a aquellos alumnos que con una metodología normal no son capaces de seguir el proceso normal de aprendizaje mediante el uso del CSCL.
• Detectar posibles marginaciones de alumnos de manera automática.
• Determinar en qué niveles educativos la metodología CSCL funciona mejor.
• Establecer en qué tipo de conocimientos la metodología CSCL se comporta mejor.
• Poder mejorar el proceso de enseñanza-aprendizaje de manera semiautomática, con la evaluación de los métodos empleados (evaluación del profesor) y del alumnado.
Algunas cuestiones que surgieron en los comienzos de la realización de la investigación de la tesis y que también forman parte de su justificación son las siguientes:
• ¿Mejora la metodología CSCL el aprendizaje del alumno?
• ¿Aplicando la metodología CSCL perdura el aprendizaje en el tiempo más que con la metodología convencional? ¿Cuánto tiempo más: un mes, dos, tres, etc. en comparación con el aprendizaje clásico?
• ¿Cómo se produce la mejora del aprendizaje comparando temas teóricos y prácticos?
• ¿Qué mejora provoca en alumnos de diversificación el aprendizaje mediante CSCL?
• ¿Cómo evolucionan los valores: cooperación, dialogo, discusión, cesión, humanos, etc.?
• ¿Cómo evolucionan los alumnos con peor rendimiento académico al aplicar el CSCL?
¿y con mejor rendimiento?
2.2. CONTEXTO DE LOS EXPERIMENTOS
En este apartado explicaremos el contexto general de las experiencias de la tesis.
2.2.1. CONTEXTO GENERAL
El centro, que es de carácter público, está situado en una zona totalmente nueva de la ciudad de Alicante. El tipo de alumnado con el que se trabaja es de clase media y media-alta. El centro se caracteriza porque una gran mayoría del alumnado es español pero hay también una gran diversidad en cuanto a distintas nacionalidades, en concreto más de 30 nacionalidades. El número de alumnos es 446 de los cuales 109 son de nacionalidades distintas a la española, es decir un 25% del alumnado es extranjero. La distribución por cursos es la siguiente:
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CURSOS Nº ALUMNOS Nº ALUMNOS EXTRANJEROS
1ºA 31
1ºB 31
TOTALES 1º 62 10
2ºA 30
2ºB 30
2ºC 28
TOTALES 2º 88 19
3ºA 30
3ºB 31
3ºC 28
TOTALES 3º 89 18
4ºA 25
4ºB 25
4ºC 17
4ºPDC 15
TOTALES 4º 82 16
1ºBACH. CIENCIAS 26 5
1ºBACH. HUMANIDADES 31 3
TOTALES 1ºBACH. 57 8
2ºBACH. CIENCIAS 35 11
2ºBACH. HUMANIDADES 33 4
TOTALES 2ºBAH. 68 15
TOTALES INSTITUTO 446 109
Cursos y Etapas
ETAPA: EDUCACIÓN SECUNDARIA OBLIGATORIA 1º de ESO, 2º de ESO, 3º de ESO y 4º de ESO ETAPA: BACHILLERATO
1º de Bachillerato de Ciencias de la Naturaleza y de la Salud 1º de Bachillerato de Ciencias Humanas y Sociales
2º de Bachillerato de Ciencias de la Naturaleza y de la Salud 2º de Bachillerato de Ciencias Humanas y Sociales
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Está implantado el programa plurilingüe en el instituto. Se imparten materias en lengua inglesa en la ESO de la asignatura de Informática.
2.2.2. CONTEXTO DE LOS EXPERIMENTOS
La investigación se centra en el ámbito de la enseñanza secundaria. Los cursos en los que se han realizado las pruebas son: 1º, 2º, 3º y 4º de la ESO (Enseñanza Secundaria Obligatoria) en la asignatura optativa de Informática con un total de 148 alumnos.
El número de estudiantes de los grupos de prueba que han participado en la experiencia ha sido: 7 en 1º de ESO, 26 en 2º de ESO, 9 en 3º de ESO 12, 32 en 4º de ESO. En este último nivel, hay alumnos tanto normales (53,125%), como de PDC (46,875%) en sendos grupos independientes con los siguientes alumnos 4A (17) y 4D (15) respectivamente. Resaltar que la asignatura de Informática es una asignatura optativa dentro del currículum de la Comunidad Valenciana y, por tanto, el número de alumnos por grupo no suele ser muy elevado.
2.2.3. MEDIOS
Se disponen de dos aulas de informática cada una con 30 ordenadores todos conectados en red con un servidor que controla el profesor. Los ordenadores de los alumnos pueden funcionar de manera autónoma o desde el servidor. Las clases son de 20 * 12 metros cuadrados, muy espaciosas, lo que nos permitirá simular situaciones a distancia. Todos los equipos tienen conexión a internet que puede ser controlada por el servidor. Se pide una autorización especial para que los alumnos puedan tener acceso a las redes sociales. Se pide una autorización expresa a los padres para que los alumnos puedan utilizar Twitter con motivos académicos. Se dispone de dos impresoras laser y dos escáner. También se dispone de una pizarra digital. Todos los equipos disponen de auriculares con micrófono. Cada alumno tiene una cuenta en el servidor donde puede almacenar sus trabajos y entrar en el sistema de forma unívoca.
Para la realización de todo el proceso de investigación se utiliza la plataforma Moodle (Versión 2.5.2 Build: 20130909), que se emplea para que los alumnos puedan crear sus wikis y foros, además de para llevar a cabo la mayoría de tests y encuestas. Moodle es una aplicación web de tipo Ambiente Educativo Virtual, un sistema de gestión de cursos, de distribución libre, que ayuda a los educadores a crear comunidades de aprendizaje en línea.
Este tipo de plataformas tecnológicas también se conoce como LCMS (Learning Content Management System) (http://es.wikipedia.org/wiki/Moodle). Resulta muy interesante su uso ya que además de ser una herramienta muy potente, es gratuita y está distribuida en todos los institutos públicos de la Conselleria de Educación de la Generalitat Valenciana. Moodle está centralizado en un servidor de la Conselleria de Educación.
En la investigación también se utilizan las herramientas: Google Docs, Twitter, Blogger y FreePlane.
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2.3. METODOLOGÍA DE TRABAJO
Como ya se ha comentado en el capítulo 1, la metodología que se ha usado se basa en una investigación de campo en un instituto de secundaria y en la universidad, usando la metodología CSCL y Blended Learning en las clases. Se creará un entorno PLE-N para los alumnos y, para la obtención de los resultados se realizarán encuestas, exámenes, votaciones por pares, cuestionarios, etc. También se hará uso de las redes sociales, herramientas audiovisuales y TICs.
A continuación se describe de forma muy resumida la metodología seguida en las experiencias realizadas en cada herramienta estudiada en la tesis. En los capítulos correspondientes a cada herramienta se describe esta metodología con mucho más detalle.
Metodología usada en los experimentos con Wikis
En la primera unidad didáctica, según el currículum de la asignatura, los estudiantes escribirán un glosario del mismo. Una vez explicado el tema por el profesor, los alumnos tendrán que seleccionar conceptos que consideren relevantes en informática para crear de esta forma el glosario. También se les indica que deben de completar cada una de las definiciones con videos, sonidos, archivos de texto, enlaces e imágenes.
En la segunda unidad didáctica, los estudiantes van a crear apuntes con el objetivo de facilitar el trabajo de forma colaborativa y la asimilación del tema. Estos wikilibros pueden ser usados en cursos posteriores, siendo modificados, mejorados y ampliados en cada curso. Los alumnos trabajarán en clase cada una de las wikis pero también lo podrán hacer desde casa.
En todos los casos, se crean grupos de prueba y control para cada uno de los experimentos a realizar. La manera de distribuir a los alumnos es por nota obtenida por cada uno de ellos en la evaluación inicial, de tal modo que haya una media de nota similar en todos los grupos de cada clase.
La herramienta Wiki’statistics, diseñada y desarrollada en esta tesis, permitirá generar un informe que podrá ser utilizado por el profesor para establecer los puntos fuertes y débiles de cada alumno, grupo y nivel. Esto será muy práctico a la hora de efectuar recomendaciones para que los alumnos se motiven y mejoren al mismo tiempo que fomentará la competitividad entre ellos. De esta manera se podrá corregir el proceso llevado por los alumnos a la hora de crear una wiki para que lo mejoren con respecto al proceso de creación de la siguiente wiki.
Metodología usada en los experimentos con Foros
Tanto en la primera unidad didáctica, según el currículum de la asignatura, como en la segunda se lleva a cabo la experimentación con la herramienta foro. El objetivo es que los alumnos utilicen el foro como herramienta para solucionar problemas de forma colaborativa.
Para ello cada clase es dividida por la mitad, de tal modo que la mitad de los alumnos
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trabajarán con foros, para resolver los problemas, y la otra mitad trabajarán de modo convencional. En la siguiente unidad didáctica se invierten los papeles, los que no han trabajado con foros trabajarán y los que lo han hecho lo harán de manera convencional. A su vez, en función del número de alumnos que haya en la clase se podrán establecer varios foros diferentes.
Es importante repartir el trabajo, por lo menos al principio, con el alumnado de la ESO porque si no se puede llegar a que nadie hace nada o todo lo hace una persona. Lo anteriormente comentado para muchas de las herramientas con las que se experimenta.
Mediante el proceso de corrección de los foros, usando la herramienta diseñada y desarrollada en la presente tesis: Forum Analyser, se puede generar un informe que servirá al profesor para establecer los puntos fuertes y débiles de cada alumno, grupo y nivel. Esto será muy útil para llevar a cabo recomendaciones que permitan a los alumnos ir mejorando en su trabajo al mismo tiempo que los motivará y fomentar la competitividad entre ellos. De este modo se podrá corregir el proceso llevado por los alumnos en un foro para que lo mejoren con respecto al siguiente.
En esta experimentación también se usan grupos de prueba y control.
Metodología usada en los experimentos de retroalimentación
Sobre una parte de la unidad didáctica 2, según el currículum de la asignatura, los alumnos podían efectuar tantos exámenes preparatorios como consideraran. Los exámenes preparatorios eran opcionales y se podían realizar desde casa o en clase. Las preguntas debían de contestarlas mirando el libro de texto y no con el uso de algún buscador. Esto les obligaba a leer y estudiar el libro de texto. Además, al ser la retroalimentación diferida se veían obligados a acabar el examen para comprobar la nota, las preguntas bien y mal contestadas y poder ver la retroalimentación. La retroalimentación les decía dónde estaba la solución en el libro pero no cuál era para que tuvieran que trabajar el libro: leerlo y estudiarlo.
Al igual que en las herramientas anteriores también se emplean grupos de prueba y control.
Metodología usada en los experimentos de Blog y Esquemas Mentales
En la tercera unidad didáctica, según el currículum de la asignatura, los estudiantes desarrollaron la capacidad de sintetizar y esquematizar contenidos usando los esquemas mentales además del desarrollo de una parte de la unidad didáctica usando la herramienta blog.
Con los esquemas mentales los alumnos pasan de conocimientos más amplios y genéricos a conocimientos más precisos y concretos. El profesor establece una estructura mínima y a partir de esta cada alumno es el que decide qué cosas son importantes para su esquema mental y que cosas no lo son. Los esquemas mentales pueden ser utilizados como un instrumento aglutinador para que cada alumno construya su PLE (Personal Learning Environment).
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Con el Blog los alumnos continúan el proceso comenzado con la wiki pero aquí tendrán que trabajar de manera autónoma porque ningún compañero les corregirá al no ser una herramienta colaborativa. Con esta herramienta se pretende que los alumnos desarrollen y preparen unos apuntes de esta unidad didáctica para su propio estudio o el de otros compañeros en futuros cursos. Se les indica que para la creación del mismo y el desarrollo de la unidad didáctica en cuestión tienen que llevar a cabo la creación de una entrada o
“post” para cada punto principal de la unidad. En cada entrada insertará los elementos que le permita desarrollarla entre los que se incluirá todo tipo de ítems que le ayuden a este propósito como: texto de propia edición, imágenes, enlaces, videos, tablas, etc. El blog se va desarrollando a la par que se va explicando el tema aunque fundamentalmente se completará al acabarlo. Se podrá realizar tanto en clase como en casa.
Al igual que en las herramientas anteriores también se emplean grupos de prueba y control.
La manera de trabajar con las dos herramientas es la siguiente:
1. Se divide la clase en dos grupos: A y B. Se equilibran ambos grupos por notas de evaluación inicial, para que tengan un nivel académico similar. De esta forma se evita el que esta circunstancia influya en los posteriores resultados.
2. Se divide la unidad didáctica en dos partes: parte1 y parte2.
3. Cada alumno, en función del grupo al que haya sido asignado, trabaja la parte1 con Blog o con Esquema mental y la parte2 con la herramienta contraria. De tal modo que si un alumno trabaja la parte1 con Blog entonces tendrá que trabajar la parte2 con Esquema Mental.
Metodología usada en los experimentos con Twitter
Dentro de la segunda unidad didáctica los alumnos trabajan con las redes sociales, más en concreto con Twitter. Los alumnos se crean una cuenta de Twitter para la asignatura de Informática, previa autorización paterna. El profesor a su vez se crea una cuenta de Twitter para cada curso y nivel educativo que les facilitará a los alumnos. A partir de ese momento el profesor manda tweets que los alumnos podrán responder de manera voluntaria. Los tweets serán acerca de contenidos del tema y se enviarán según se vayan explicando en el tema. En los propios tweets se les indica que lean el libro de texto para contestar la pregunta y no se les permite que la busquen en internet para que así lean el libro y se familiaricen con su estructura y los distintos puntos del tema. La propia herramienta les obliga a sintetizar la respuesta, lo que en cierto modo desarrolla su capacidad de resumen y síntesis.
Metodología usada en los experimentos con Google Docs
El profesor presenta el modo general de trabajar con estas herramientas para que los alumnos se familiaricen con Drive y Google DOCS. El objetivo es determinar si los alumnos son capaces de aprender por sí mismos estas herramientas. El profesor sólo explica cuestiones técnicas sobre que son los diferentes conceptos con los que se pueden encontrar los alumnos
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pero en ningún caso se les explica cómo usar las herramientas. Son los propios alumnos los que indagando deben de aprender a manejar las distintas herramientas. Para ello se crean dos grupos por cada nivel educativo, uno que trabaja colaborativamente (grupo de prueba) y otro que trabaja en no colaborativo (grupo de control). El profesor les envía a través de Drive y Gmail un fichero con el enunciado de las prácticas, donde se detalla lo que debe de hacer cada alumno, y un plantilla de las prácticas donde ellos pueden ver cómo deben quedar las prácticas. Los alumnos que estén trabajando en modo colaborativo dispondrán de un fichero llamado “Solución práctica” donde deberán compartir las soluciones a las distintas prácticas además de un explicación de cómo resolver cada uno de los problemas que se les van planteando. Durante la ejecución de las prácticas los alumnos no podrán hablar con los otros compañeros y se les situará de manera aislada. Sólo los que estén trabajando en modo colaborativo podrán comunicarse a través del documento compartido “Solución práctica”
con comentarios explicativos y por el chat. Los alumnos pueden aprender conocimientos que por sí solos no alcanzarían.
Metodología usada en los experimentos con evaluación por pares
En el proceso de evaluación por pares, los alumnos evalúan cada wiki de su nivel mediante una plantilla que consta de 10 preguntas en la que cada alumno contesta las preguntas valorando así las wikis de su nivel. Se les pregunta sobre cuestiones objetivas y subjetivas.
En las preguntas objetivas el profesor da a los alumnos datos que pueden necesitar para contestarlas. El profesor obtiene estos datos de la aplicación de la herramienta Wiki’statistics. Los alumnos pueden ver las wikis de sus compañeros mientras las están valorando. Posteriormente, los alumnos suben los datos de la plantilla de papel a un cuestionario de Moodle.
Metodología usada en los experimentos con autoevaluación
Los alumnos llevan a cabo una autoevaluación de uno de sus exámenes (herramienta de dibujo). Al finalizar el examen cada alumno se autoevalúa mediante una plantilla en papel con diez ítems uno por cada pregunta. Las puntuaciones posibles serán: 0, 0,25, 0,5, 0,75 y 1 en función de lo correcta que sea cada respuesta a una pregunta. Los alumnos pueden comprobar lo correcta que es su solución puesto que tiene la plantilla de solución de cómo debe de quedar el examen. Tras esto, los alumnos subirán estos resultados a un plantilla de Moodle. A continuación y para no distorsionar el proceso de autoevaluación, el profesor les evalúa siguiendo la misma plantilla y de nuevo los alumnos suben los datos a Moodle. Al finalizar el cuestionario, los alumnos comprueban la nota de su autoevaluación y de la evaluación del profesor a través de la retroalimentación que nos ofrece Moodle.
Metodología usada en los experimentos de perduración de conocimientos
Después de acabar los experimentos relativos a la herramienta Google Docs, se procede a llevar a cabo los experimentos relativos a la perduración de conocimientos y que utilizarán
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como base la herramienta Google Docs. Para ello, se repetirán los exámenes realizados con los alumnos usando la herramienta de dibujo de Google Docs, debido a que esta se ve en todos los niveles educativos. Se llevarán a cabo dos repeticiones del mismo examen, sin previo aviso. Una de las repeticiones se hará a las 3 semanas, que llamaremos dibujo3, y la otra en 8 semanas, que llamaremos dibujo8, desde la ejecución del primer examen.
Metodología usada en las encuestas
Tras el desarrollo de diversas de las experiencias, se lleva a cabo una encuesta en cada nivel y grupo para saber la opinión de los alumnos sobre las TICs y su aplicación en la enseñanza de la Informática. Para ello nos basaremos en la herramienta encuesta de Moodle. Los alumnos tendrán que contestar a 30 preguntas en el transcurso de una sesión de clase acerca de la influencia que ha tenido la aplicación de las TICs (Wiki, Twitter, Blog, Foro, Esquemas mentales, Retroalimentación, Moodle, etc.) en su proceso de aprendizaje desde su punto de vista.
Metodología para la comparación de medias entre metodología CSCL y tradicional
Comparación de medias (EXCEL)
Se comparan para cada nivel las medias entre el grupo que utiliza la metodología CSCL (grupo de prueba J) y el grupo que utiliza metodología tradicional (grupo de control S). Para ello se efectúan los siguientes procesos:
1. Obtenemos la nota de la Evaluación inicial de todos los alumnos.
2. Obtenemos nota T1, T2 y T3 de todos los grupos de cada nivel.
3. Vemos la diferencia que existe en la Evaluación inicial entre el grupo de prueba y el de control.
4. Comparamos los resultados de la prueba T1 entre el grupo de control y el de prueba.
5. Repetimos el paso anterior para la prueba T2 y T3.
Generalización de los resultados (SPSS)
La metodología que se ha seguido para el análisis de los datos en la comparación de las medias obtenidas para cada nivel educativo utilizando la metodología tradicional (grupos de control S) en comparación con la metodología CSCL (grupos de prueba J) para la generalización de los resultados son:
1. Test de normalidad, utilizamos la prueba K-S (Kolmogórov-Smirnov).
2. Test para contrastar la igualdad de varianzas.
3. Contrastes de hipótesis para comparar medias (T-Student).
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Como se ha comentado previamente el tema principal de la investigación de la presente tesis doctoral es el estudio de la aplicación del Aprendizaje Colaborativo Soportado por Computadora (en inglés: Computer Supported Collaborative Learning, CSCL) (Digenti, 1999) y de las Redes de Entornos Personales de Aprendizaje (en inglés: Personal Learning Environments Networks, PLE-N), mediante el uso de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TICs), a la enseñanza de la Informática en los diferentes niveles educativos.
El aprendizaje colaborativo es un sistema de interacciones cuidadosamente diseñado que organiza e induce la influencia recíproca entre los integrantes de un equipo para la construcción colectiva de significados comunes. Los antecedentes del aprendizaje colaborativo se remontan a la misma historia del hombre, que lo concibe como la expresión más representativa del socioconstructivismo educativo. Vigotsky, Piaget y Croock lo consideran como consecuencia de los procesos sociales y de interacción, y obtienen como beneficio la co-construcción de nuevos conocimientos o significados. La visión del aprendizaje colaborativo se percibe como la construcción de nuevos significados a partir de ciertos elementos clave: grupos pequeños, metas comunes, corresponsabilidad, el logro y la interacción social con los demás para la creación de nuevas alternativas en la solución de problemas (R. M. G. González et al., 2012).
Como comenta López en su trabajo de investigación, en la etapa de diagnóstico se determinó que los estudiantes sentían la necesidad de cambiar la técnica de enseñanza de clases magistrales, por otra donde se incorporaran actividades grupales con dinámicas y participación activa del alumno. Se logró que los alumnos le dieran sentido a los conocimientos previos desarrollando una estructura cognitiva que estuviese orientada a la transferencia de conocimientos, mejorando su participación activa convirtiéndose en entes creativos, innovadores y principales responsables de su aprendizaje. El docente se desempeñó como un facilitador del proceso, estimulándolos a la creación de responsabilidades importantes para su desempeño profesional (M. G. de López, 2006).
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Burneo refleja que se ha de intentar corregir la ausencia de actuación del alumnado, para ello hay que evitar centrarnos en la enseñanza expositiva y potenciar actividades de aprendizaje participativo donde se buscará potenciar su sentido crítico y su capacidad de investigar, además de dar respuesta autónoma a sus necesidades (Burneo, Burneo, & De Lucas, 2014).
Como explica Murcia, al hablar de CSCL es importante hacer la diferenciación entre trabajo colaborativo y aprendizaje colaborativo, ya que pueden llevar a confusiones al momento de analizar el tema que nos ocupa, a pesar de que ambas comparten las interacciones como base del éxito grupal. El primero es usado a nivel organizacional en donde la división de las labores está definida de antemano y le facilitan al individuo alcanzar aprendizajes relacionados con los objetivos de la organización. Por el contrario el CSCL se da en contextos de aprendizaje escolar donde el desarrollo personal y grupal se constituye en el vector de su funcionamiento, y donde la división de las labores no está predeterminada. Por lo general los ambientes CSCL involucran estudiantes distribuidos en grupos que trabajan juntos sobre un problema o proyecto común (Murcia, 2004).
Ferrón establece las principales características que diferencian aprendizaje cooperativo (ACo) y aprendizaje colaborativo (ACl). El ACo es considerado como una técnica mientras que ACl es considerado como una filosofía. En ACo la actividad se estructura de manera predefinida y en ACl de forma libre. En ACo se presta mayor atención a la tarea mientras que en ACl al proceso. En ACo se fomenta la interacción social mientras que en ACl la creatividad. En ACo el responsable de resultado es el profesorado mientras que en ACl es el alumnado. El ACo es dirigido a grupos heterogéneos mientras que en ACl es dirigido a grupos con cierta preparación (Ferrón & Cañizares, 2014).
Dillenbourg describe los cuatro elementos principales a tener en cuenta a la hora de evaluar un contexto donde se dé el aprendizaje colaborativo: la situación establecida, las interacciones entre los participantes, los procesos de aprendizaje obtenidos a partir de la interacción por pares y los efectos del aprendizaje colaborativo (Dillenbourg, 1999). Por otro lado, Roig constata la presencia de unas fases organizativas en el proceso de aprendizaje colaborativo y de unos indicadores para cada fase que, además, se relacionan significativamente con un mejor resultado académico del grupo (Roig & Martí, 2014).
En su investigación, Johnson recomienda alguna de las tareas más importantes que se deben de llevar a cabo en el trabajo cooperativo como son: Tomar notas en pares, hacer resúmenes junto con el compañero, leer y explicar en pares, redactar y corregir en pares, ejercitar/repasar la lección en pares, resolver problemas matemáticos en pares y los debates escolares (Johnson et al., 1999).
Pupo explica que mediante el aprendizaje colaborativo los estudiantes pueden tener más éxito que el propio profesor para hacer entender ciertos conceptos a sus compañeros. La utilización de grupos colaborativos en clase, especialmente si los grupos son heterogéneos, es un mecanismo ideal para aprovechar el potencial del aprendizaje entre compañeros si se complementa convenientemente con la utilización de la tecnología informática. Además, se ha comprobado que el uso de grupos en clase aumenta la probabilidad de que los estudiantes se reúnan fuera de clase para continuar estudiando juntos (Pupo, 2007). En otro estudio, Rojas comenta como la conciencia de grupo puede ser una herramienta importante para facilitar el proceso de aprendizaje entre estudiantes (Rojas, 2012).
