Software interactivo de aprendizaje (SOFIA)

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(1)SOFTWARE INTERACTIVO DE APRENDIZAJE (SOFIA).

(2) SOFTWARE INTERACTIVO DE APRENDIZAJE (SOFIA). ANDRES FELIPE TENORIO USECHE 200011395. UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERÍA DE SISTEMAS Y COMPUTACIÓN.

(3) SOFTWARE INTERACTIVO DE APRENDIZAJE (SOFIA). ANDRES FELIPE TENORIO USECHE 200011395. Director: LUZ ADRIANA OSORIO INGENIERA DE SISTEMAS LIDIE. UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERÍA DE SISTEMAS Y COMPUTACIÓN.

(4) PAGINA DE ACEPTACION:.

(5) EL PRESENTE TRABAJO CONSTITUYE UN REQUISITO DE GRADO PARA OPTAR AL TITULO DE INGENIERO DE SISTEMAS.

(6) Agradecimientos. Agradezco a Dios que me dio la vida y las facultades para poder llegar hasta acá. A mis padres, que con arduo esfuerzo me han guiado por el camino de la vida y han sustentado todos mis proyectos. A Paola, que me ha dado todo el amor, el apoyo y la entrega que me permiten triunfar a lo largo de este proceso A Luz Adriana Osorio, por organizar las ideas y encaminarme hacia el desarrollo exitoso de este trabajo. A las empresas que desarrollaron el software utilizado para la realización de este proyecto.

(7) Dedicatoria: A Ana Sofía, que es la luz que me guía desde arriba y me da fuerzas para seguir viviendo….

(8) SOFTWARE INTERACTIVO DE APRENDIZAJE (SOFIA) TABLA DE CONTENIDOS. 2.. MARCO TEÓRICO........................................................................................................3 2.1. ¿QUÉ ES UN CONCEPTO?...................................................................................3 2.1.1. El aprendizaje de los conceptos.......................................................................3 2.2. EL PROCESO DE APRENDIZAJE.......................................................................4 2.2.1. Etapas del Proceso de aprendizaje...................................................................5 2.2.2. Estructura de la información. ..........................................................................6 2.2.3. El aprendizaje de contenidos declarativos.......................................................6 2.2.4. Características y recomendaciones para el uso de las estrategias de enseñanza.........................................................................................................................8 2.3. NATURALEZA Y APLICACIONES DE LOS M APAS CONCEPTUALES.....12 2.3.1. Cómo iniciar a los estudiantes en la elaboración de mapas conceptuales.....14 2.3.2. Importancia de los mapas conceptuales en la pedagogía ..............................14 3. ESTADO DEL ARTE...................................................................................................16 3.1. CMAP TOOLS KNOWLEDGE M ODELING KIT:............................................16 3.2. INSPIRATION 6.0................................................................................................17 3.3. Wikipedia: ............................................................................................................19 4. ANALISIS EDUCATIVO ............................................................................................21 4.1. Características de la población ..............................................................................21 4.2. Área de Contenido.................................................................................................21 4.3. Necesidad Educativa .............................................................................................21 4.4. Limitaciones y Recursos para los Usuarios...........................................................22 4.5. Equipo y Soporte lógico necesario ........................................................................23 5. DISEÑO EDUCATIVO................................................................................................24 5.1. Objetivo de aprendizaje – Propósito:....................................................................24 5.2. Objetivo Terminal .................................................................................................25 5.3. Conducta de Entrada .............................................................................................26 5.4. Descripción del ambiente de aprendizaje ..............................................................26 5.5. Análisis de tareas de aprendizaje...........................................................................28 5.6. Secuencias Alternativas de instrucción .................................................................29 5.7. M otivación.............................................................................................................29 5.8. Evaluación – Seguimiento – M ódulo del profesor................................................30 5.9. Retroalimentación .................................................................................................31 5.10. Actores y roles...................................................................................................31 6. DISEÑO COM UNICACIONAL ..................................................................................32 6.1. ¿QUÉ DISPOSITIVOS DE ENTRADA Y SALIDA CONVIENE PONER A DISPOSICIÓN DEL USUARIO PARA QUE SE INTERCOM UNIQUE CON EL MEC? 32 6.1.1. Dispositivos de entrada y tipos de mensaje que se van a capturar con ellos: 32 6.1.2. Dispositivos de salida y tipos de mensaje que se van a ofrecer con ellos:....32.

(9) 6.2. ¿QUÉ ZONAS DE COM UNICACIÓN ENTRE USUARIO Y PROGRAM A ENTRE USUARIO Y PROGRAM A CONVIENE PONER A DISPOSICIÓN EN Y ALREDEDOR DEL M ICROM UNDO SELECCIONADO?...........................................33 6.2.1. Descripción de los micromundos que se van a utilizar .................................33 6.3. ¿Qué características debe tener cada una de las zonas de comunicación definidas? 34 6.3.1. Características deseables en los menús .........................................................34 6.3.2. Características deseables en los textos ..........................................................34 6.3.3. Características deseables en los gráficos y animaciones ...............................34 6.3.4. Características deseables en el manejo de sonidos ........................................34 7. DISEÑO COM PUTACIONAL.....................................................................................35 7.1. ESPECIFICACIÓN FUNCIONAL Y ESTRUCTURAL DEL M EC POR TIPO DE USUARIO...................................................................................................................35 7.1.1. ESPECIFICACIÓN FUNCIONAL Y ESTRUCTURAL DEL M EC POR TIPO DE USUARIO.....................................................................................................35 7.2. ESTRUCTURAS DE DATOS NECESARIAS ....................................................37 7.2.1. En memoria principal ....................................................................................37 7.2.2. En memoria secundaria .................................................................................37 7.3. PROTOTIPO DEL M EC EN TÉRM INOS DE ESCENARIOS CONDICIONALES...........................................................................................................38 8. RELACION ENTRE OBJETIVOS, PRINCIPIOS Y CARACTERISTICAS .............48 9. DEFINICION DE REQUERIM IENTOS......................................................................51 10. CASOS DE USO ...........................................................................................................62 11. DIAGRAMA DE CLASES...........................................................................................63.

(10) TABLA DE FIGURAS Titulo. Página. Figura Nº 1. Cuadro comparativo entre aprendizaje factual y aprendizaje conceptual…………………..……………… 7 Figura Nº 2. Estrategias pedagógicas de aprendizaje y efectos en el aprendiz………………………….…………….. 10 Figura Nº 3 Imagen de pantalla correspondiente a a la interfaz gráfica de CMaps Tools. …………………..…….. 16. Figura Nº 4 Imagen de pantalla correspondiente a funcionalidad de Inspiration…………………………………..…. 18. Figura Nº 5 Imagen de pantalla correspondiente a funcionalidad de Inspiration…………………………………..…. 18. Figura Nº 6 Imagen de pantalla correspondiente a funcionalidad de Inspiration…………………………………..…. 19. Figura Nº 7 Diagrama de flujo, Tareas de aprendizaje……………………… 28 Figura Nº 8 Especificaciones funcionales de SOFIA para el alumno…………………………………...……………….. 36 Figura Nº 9 Especificaciones funcionales de SOFIA para el profesor…………………………………..………………. 36 Figura Nº 10 Diagrama de flujo reporte SOFIA………………..……………... 45 Figura Nº 11. Cuadro de relación entre objetivos, principios y características………………………..…………….. 48 Figura Nº 12. Gráfica de aplicación y usos de SOFIA…………..………….. 60 Figura Nº 13. Gráfica de Diagrama de clases……………………..…………. 61.

(11) 1. INTRODUCCION Factores como la motivación, los conocimientos previos, la creatividad y la forma de enseñanza influyen en la construcción de las estructuras conceptuales necesarias en cualquier aprendizaje. La enseñanza tradicional ha omitido la valoración de los factores anteriormente mencionados, lo que genera falta de interés en el aprendizaje por parte del estudiante y ausencia de actualización por parte del docente; ello se ve reflejado en los resultados obtenidos por la mayoría de los estudiantes -ya sean los de educación básica o universitaria- dentro de los exámenes que requieren un mínimo de comprensión de lectura, análisis y aplicación del conocimiento. Se hace necesario entonces buscar soluciones adecuadas para proveer a estudiantes y profesores de herramientas que apoyen los procesos de conceptualización que garanticen una apropiada construcción de estructuras mentales que garanticen un aprendizaje integral y una investigación autárquica. A través de este trabajo se busca desarrollar una herramienta eficiente que permita tanto a alumnos como a profesores acceder a la estructura mental deseada a través de la formulación de mapas conceptuales esquemáticamente correctos. Es así como partiendo de una revisión de posturas y teorías pedagógicas, se ha desarrollado una manera alternativa y apoyada con tecnología de conceptualizar. Se busca entonces poner la tecnología al servicio de la educación concretamente como apoyo a los procesos de conceptualización propios del proceso de aprendizaje. La idea de un software que brinde apoyo al aprendizaje en la conceptualización requiere especial cuidado pues debe brindar una amplia gama de posibilidades tanto al estudiante como al profesor para que el proceso sea exitoso. Se deben considerar aspectos importantes como los conocimientos previos de un alumno, las habilidades que posee para ciertas áreas, las actividades que se pueden o no desarrollar para un área de conocimiento específica y la forma como se puede evaluar y retroalimentar el proceso de conceptualización por parte del profesor y de los otros estudiantes, en general, requiere ser lo suficientemente dúctil como para adaptarse a cada requerimiento en particular. Por esto, el objetivo principal de esta tesis es construir una herramienta que, además de utilizar alguna funcionalidad de los TIC (Tecnologías de Información y Comunicación) existentes, plantee un apoyo a los procesos de conceptualización, teniendo en cuenta pedagogías activas en las cuales es importante cuidar el proceso de aprendizaje del estudiante..

(12) En este documento se describe de forma detallada en qué consiste el software interactivo de aprendizaje, dando un marco teórico explicativo de los mapas conceptuales que son efectivamente el enfoque de este proceso. Acto seguido, se encontrará el estado del arte, que analiza las opciones que brindan las TIC actuales. Así mismo se encuentra el análisis y el diseño educativo, que explican las necesidades y requerimientos que se van tener en cuenta para esta aplicación y por último se encuentran el diseño computacional con los casos de uso del programa y diagramas de clases..

(13) 2. MARCO TEÓRICO Este capítulo se centra principalmente en el aspecto pedagógico e investigativo, desarrollando la parte estática del plan del trabajo sobre el cual se desarrolló la presente tesis. Pretende así, establecer los parámetros mínimos de conocimiento para entender el funcionamiento y utilidad del software fruto de este trabajo. 2.1. ¿QUÉ ES UN CONCEPTO? Se entiende por concepto al conjunto de atributos que una persona asocia con el símbolo que representa a una clase de objetos, eventos o ideas. Así las cosas los conceptos son herramientas que permiten crear una representación de los objetos de la realidad. Según los autores Miguel y Julián de Zubiría la formulación de conceptos simplifica el aprendizaje tal y como lo expresan en su libro Fundamentos de pedagogía conceptual “Igual que el ajedrez, las disciplinas científicas resultan en extremo elementales cuando aprende a nivel conceptual. En el fondo no son más que un manojo reducido de principios (conceptos) y de reglas elementales que nos sirven para jugar con esos principios. En suma, los conceptos son la estructura primaria y básica del 1 pensamiento.” 2.1.1. El aprendizaje de los conceptos Tradicionalmente dentro del proceso cognitivo se ha utilizado la memorización como forma de aprendizaje de los conceptos. Una de sus variantes es la interiorización, implica esta una modificación de los esquemas del conocimiento que parte de un estado equilibrio inicial, continúa con la vivencia de desequilibrio o conflicto cognitivo y tiende hacia un reequilibrio posterior. Cuando se confronta el pensamiento propio con el de un autor la consecuencia es la oportunidad para revisar, enriquecer y diferenciar. Con el intercambio de textos entonces se logra avanzar hacia la construcción de 1. DE ZUBIRÍA Miguel y Julián. Fundamentos de pedagogía conceptual. Editorial Plaza & Janés. Bogotá, 1987.. 3.

(14) nuevos conceptos que permitan entrar en familiaridad con los valores, experiencias, destrezas y en general con el conocimiento y la cultura. 2.2. EL PROCESO DE APRENDIZAJE Aprendizaje es un término sincrónico por lo que requiere dos etapas que permitan generarlo comprenderlo y aplicarlo. Cuando se hace referencia al aprendizaje en acción debe remitirse a la capacidad que desarrolle el alumno o participante de gestionar su propio aprendizaje y ejercer la autonomía académica necesarias para aplicar apropiadamente herramientas de estudio en cualquier momento de la vida. El criterio mayoritario de los especialistas en pedagogía indica que el aprendizaje es un proceso activo de pensamiento, mediado socialmente dentro de contextos y entornos particulares, a través del cual el individuo pone en ejecución estrategias cognitivas y metacognitivas adecuadas para administrar los procesos o actos cognitivos y metacognitivos que activan el conocimiento previo acumulado en la memoria de largo plazo, admiten el ingreso de información externa y mediante la interacción de las dos transforman los conocimientos previos, en un nuevo conocimiento personal e idiosincrásico cuya comprensión da como resultado aprendices competentes y profesionales con éxito. Aprendizaje también es el producto de este proceso. Por ser el aprendizaje un proceso activo de pensamiento en el cual intervienen el entorno social y el contexto cultural y académico del estudiante, uno de los principales problemas que se presentan dentro del proceso cognoscitivo es la falta de participación activa por parte del aprendiz, pues de esta ausencia se derivara la inexistencia del proceso. Sin embargo y pese a su importancia, esta no es la única variable que se presenta como un problema dentro del aprendizaje, adicionalmente se requieren conocimiento previo, actitudes, valores, motivación intrínseca, habilidades comunicativas, interacción social, rico repertorio de estrategias pedagógicas cognitivas y metacognitivas. Para poner a trabajar todos estos factores a favor del proceso de aprendizaje se requiere reorganizar mentalmente el conocimiento lo que al comienzo demanda mucho esfuerzo y dedicación. El aprendizaje requiere una situación inicial que es diferente para cada caso en particular, estas variables, según Romainville (1993), son personales, situacionales e interactivas.. 4.

(15) • • •. Personales: Rasgos cognitivos y características socioafectivas iniciales. Situacionales: Variables extrínsecas del entorno. Interactivas: Resultan de la combinación que de las dos anteriores hace el individuo. 2.2.1. Etapas del Proceso de aprendizaje. •. •. •. • •. Acceso: En esta etapa, el sujeto se pone en contacto con la información, ya sea a través de un medio material o de uno simbólico. Dicha información debe estar orientada a la facilitación y puntualización del logro al que se pretende llegar a través del proceso. Conceptualización: Formulación de la representación del contenido en la mente del sujeto. Esta representación requiere de la activación cognitiva la cual a su turno se lleva a cabo mediante dos operaciones: la atención, esa disposición para seleccionar y codificar los símbolos y la percepción, o sea, la recuperación del conocimiento previo preestablecido en la memoria de largo plazo. La profundización de este elemento, se manejará mas adelante. Comprensión: La comprensión no es el simple reconocimiento o remembranza de la información suministrada. Envuelve la capacidad del individuo para saber, saber cómo hacer y hacer. Es un proceso escalonado que requiere capacidad de abstracción y formas de pensamiento avanzadas. Ello no debe confundirse con responder acertadamente preguntas directas o cuestionarios que demandan hechos, datos y enunciados pues ello no es evidencia de comprensión. Transferencia: Es la construcción de un nuevo conocimiento para aplicarlo a una disciplina o a un nuevo contexto partiendo del uso de un aprendizaje ya adquirido. Auto evaluación: Es la capacidad de autocrítica que tiene el aprendiz sobre la evolución de su proceso mental, y de la calidad, resultados ylogros que se obtienen de éste. Implica cuatro operaciones: o Autoverificación: Cumplimiento de las especificaciones y requisitos de la tarea. o Autorreflexión: Factores intrínsecos y extrínsecos que influyen en el proceso, los resultados o los productos. o Autodiagnóstico: Acerca de las posibles causas de los errores u omisiones. o Autorregulación: Destinada a decidir sobre las acciones que debe emprender el aprendiz para corregir los errores u omisiones o mejorar los aciertos.. 5.

(16) 2.2.2. Estructura de la información. Algunas corrientes de la Psicología indican que el conocimiento se almacena en la memoria de largo plazo en forma de mapas, esquemas o redes constituidas por conceptos. Consecuencia de este proceso, estas estructuras sufren modificaciones debido a la asimilación y acomodación de información nueva. El cerebro humano no almacena ideas sueltas, por tanto cuando la información externa se presenta en forma organizada, resulta significativa y utilizable para aprender, caso contrario será desechada. Por ende, para que la información sea útil debe estructurarse y organizarse agrupando conceptos afines o relacionados. Para que este proceso de organización del contenido de una lectura, de una conversación, o de una conferencia tenga éxito, el aprendiz requiere de estrategias cognitivas y metacognitivas estructuras y adecuadas, que debe aprender y utilizar oportuna y eficazmente. El proceso de pensamiento puede llevarse a cabo estratégicamente ya sea a través de un aprendizaje aislado o de una integración de este con el contenido independientemente de ello lo realmente importante es que el aprendiz tome conciencia y de forma autónoma decida en que campo es aplicable el aprendizaje obtenido. Los procesos cognitivos, que pone en marcha el cerebro para el tratamiento de la información, son actos mentales que actúan sobre el conocimiento previo y la información exógena para transformarlos. Cuando la información entrante es el proceso cognitivo mismo, el acto se llama metacognitivo y tiene por objeto monitorear y controlar la oportunidad, la utilización y el funcionamiento de las estrategias cognitivas, los procesos cognitivos y la construcción o reconstrucción del nuevo conocimiento. 2.2.3. El aprendizaje de contenidos declarativos. 2. Dentro de los currículos escolares se ha dado espacio privilegiado al denominado sab er qué o conocimiento declarativo por ser este imprescindible en todas las asignaturas, es la base sobre la cual se estructura. Como generalidad podemos puntualizar el sab er qué como aquella competencia referida al conocimiento de datos, hechos, conceptos y 2. DIAZ-BARRIGA, Arceo y otros. Estrategias docentes para un aprendizaje significativo. Editorial McGraw Hill México D.F 2003. Pág. 53.. 6.

(17) principios. Otros autores han preferido denominarlo conocimiento declarativo, porque es un saber que se dice, que se declara o que se conforma por medio del lenguaje. Derivado del conocimiento declarativo encontramos el conocimiento factual y el conocimiento conceptual. El primero es el que se refiere a datos y hechos que proporcionan información verbal y que por ende deben ser aprendidos por los alumnos al pie de la letra como es el caso de las capitales de los países de Sudamérica. El segundo se construye con base en el primero pues no requiere un aprendizaje literal pero si una derivación de los conceptos básicos que han sido memorizados inicialmente por el estudiante. Podemos decir a manera de conclusión entonces que el conocimiento factual o de los hechos no requiere una comprensión lógica de la información por cuanto requiere una mera actividad memorística y omite la necesidad de conceptos previos. Contrario sensu el aprendizaje conceptual requiere una asimilación sobre el significado de la información nueva, debe entenderse claramente lo que se está haciendo por lo que indefectiblemente debe usarse el conocimiento previo. 3. Cuadro N° 1 Aprendizaje de hechos o Aprendizaje de factual conceptos Consiste en Memorización literal Asimilación y relación con los conocimientos previos Forma de adquisición Todo o nada Progresiva Tipo de almacenaje Listas, datos aislados Redes conceptuales Actividad básica Repetición o repaso Búsqueda del significado realizada por el alumno (elaboración y construcción personal) Figura Nº 1. Cuadro comparativo entre aprendizaje factual y aprendizaje conceptual. Las condiciones actuales en las que ocurre el aprendizaje factual en nuestras instituciones educativas se relacionan directamente con material 3. Aprendizaje factual y conceptual. DIAZ BARRIGA, F., HERNANDEZ ROJAS, G (2002). Estrategias docentes para un aprendizaje significativo – Una interpretación constructivista. Segunda Ed. Mc Graw Hill. Pp 53.. 7.

(18) desactualizado y que posee un escaso nivel de organización o significatividad lógica, y con orientación única hacia el aprendizaje repetitivo. Así las cosas, el alumno sabe que el examen al que va a aplicar consiste en preguntas meramente memorísticas por lo que su estudio se orienta hacia una memorización sin significado. Dado el caso en que un docente quiera promover un aprendizaje declarativo requiere que aparte del conocimiento previo se generen unas condiciones determinadas que hagan que el alumno de importancia a la información suministrada y no simplemente memorice los datos de tal forma que dentro del proceso de aprendizaje pueda vincular la información factual con otro tipo de contenidos. Dentro de las condiciones que debe promover el docente para el aprendizaje conceptual requiere la organización y estructuración correcta de los materiales que pueden ser explotados por los estudiantes para la consecución del conocimiento, además debe precisar los conceptos previos que necesite el alumno para que ello tenga implicaciones cognitivas, motivacionales y efectivas en el aprendizaje. 2.2.4. Características y recomendaciones para el uso de las estrategias de enseñanza. Al hablar de aprendizaje conceptual, es necesario hablar de conocimientos previos. Sin embargo, la activación de estos conocimientos requiere de diferentes estrategias de enseñanza que permitan identificar si la estructura de estos conocimientos es la que se pretendía transmitir en el proceso de aprendizaje. Se procederá entonces a referenciar las estrategias determinantes que nos llevan a identificar si el aprendizaje es o no efectivo. 2.2.4.1.. Estrategias de activación cognitiva y generación de expectativas 4 apropiadas : Generación y activación de conocimientos previos A través de esta estrategia se pretende activar y dirigir los conocimientos previos en los aprendices. Coetáneamente las actividades pueden contribuir a esclarecer las expectativas apropiadas en los alumnos sobre los aprendizajes próximos de información nueva. Así las cosas, dentro del programa desarrollado para esta investigación. 4. DIAZ-BARRIGA, Arceo y otros. Estrategias docentes para un aprendizaje significativo. Editorial McGraw Hill México D.F 2003. Pág. 147.. 8.

(19) se pretenden dar valor y uso efectivo a los conocimientos previos que tiene el aprendizaje. De forma simultánea se contribuye a forjar los logros que el aprendiz pretende alcanzar a través del nuevo conocimiento. El proceso de construcción requiere claridad u precisión sobre los conocimientos previos para con base en ello rediseñar la información y crear nuevas posibilidades para su uso. Previa a la presentación de la información o cualquier actividad de tipo investigativo por parte del estudiante es óptima la aplicación de las siguientes estrategias: CUADRO Nº 2. 5. Estrategias de enseñanza Objetivos. Efectos esperados en el alumno Dan a conocer la finalidad y alcance del material y cómo manejarlo. El alumno sabe qué se espera de él al terminar de revisar el material. Ayudan a contextualizar sus aprendizajes y a darles sentido. Actividades que generan y activan Activan sus conocimientos previos. información previa (foco introductoria, Crean un marco de referencia común. discusión guiada) Ilustraciones Facilitan la codificación visual de la información. Preguntas intercaladas Permiten que practique y consolide lo que se ha aprendido. Mejora la codificación de la información relevante. El alumno se autoevalúa gradualmente. Señalizaciones Le orientan y guían en su atención y aprendizaje. Identifican la información principal; mejoran la codificación selectiva. Resúmenes Facilitan que recuerde y comprenda la información relevante del contenido por aprender. Organizadores previos Hacen más accesible y familiar el contenido. Con ellos, se elabora una 5. Ibíd. Pp 148. 9.

(20) Analogías. Mapas y redes conceptuales. Organizadores textuales. visión global y contextual. Sirven para comprender información abstracta. Se traslada lo aprendido a otros ámbitos. Son útiles para realizar una codificación visual y semántica de conceptos, proposiciones y explicaciones. Contextualizar las relaciones entre conceptos y proposiciones. Facilitan el recuerdo y la comprensión de las partes más importantes del discurso.. Figura Nº 2. Estrategias pedagógicas de aprendizaje y efectos en el aprendiz.. Para el buen uso de las estrategias anteriormente mencionadas, se deben tener en cuenta los siguientes aspectos: a) Hacer una identificación previa de los conceptos centrales de la información que los alumnos van a aprender o de la línea argumental del texto a revisar. b) Tener presente qué es lo que se espera que aprendan los alumnos en la situación de enseñanza y aprendizaje. c) Explorar los conocimientos previos pertinentes de los alumnos para activarlos o generarlos. 2.2.4.2.. Estrategias para organizar la información nueva a aprender. 6. Dentro de las estrategias de organización de información nueva a aprender son de gran relevancia las siguientes: Resumen, Mapas y redes conceptuales y Organizadores gráficos (cuadros sinópticos simples y de doble columna, cuadro C-Q-A) Mapas y redes conceptuales Siendo de gran importancia para esta monografía la estructura y formación de mapas y redes conceptuales, se procederá a hacer un breve estudio sobre ellos. Tenemos entonces que de forma general se ha venido afirmando que los mapas y las redes conceptuales son representaciones gráficas de segmentos de información o conocimiento conceptual y generalmente. 6. Ibíd. Pp 178. 10.

(21) son utilizados como apoyo en el proceso de generación de significados en la enseñanza. Sin embargo, y pese a sus grandes similitudes, los mapas y las redes poseen también ciertas diferencias tales como: Un mapa conceptual es una estructura organizada, escalonada jerárquicamente por niveles de generalidad o inclusividad conceptual 7 (Novak y Gowin, 1988; Notoria et al., 1992) . Dentro de su estructura encontramos también conceptos, proposiciones y palabras de enlace. Partiendo de que un concepto es una clasificación de ciertas regularidades referidas a objetos, eventos o situaciones, a cada una de estas clases se le otorga un descriptor que exterioriza el concepto que a su vez se clasifican de acuerdo a su grado de inclusividad, así las cosas básicamente son de tres tipos: conceptos supraordinados (que incluyen o subordinan a otros), coordinados (que están al mismo nivel de inclusión que otros) y sub ordinados (que son incluidos o subordinados por otros). En términos gráficos, para construir un mapa conceptual, los conceptos se representan por elipses u óvalos llamados nodos, y los nexos o palabras de enlace se expresan mediante etiquetas adjuntas a líneas (relaciones de jerarquía) o flechas (relaciones de cualquier otro tipo). Cuando decimos que los conceptos y proposiciones se organizan formando jerarquías, se infiere que se colocan los conceptos más inclusivos o los más generales en la parte superior del mapa y en los niveles inferiores, los conceptos subordinados a éstos, es decir, se parte de lo general hacia lo específico. Las redes conceptuales o semánticas pese a ser también representaciones entre conceptos, se diferencian de los mapas porque no necesariamente se organizan en niveles jerárquicos. La forma más usual de red conceptual es la denominada de “araña” en donde se parte de un concepto central y varias ramificaciones radiales que expresan proposiciones, pueden darse también estructuras de “cadena” como conceptos que se enlazan encadenados unidireccionalmente, o híbridas. Otra diferencia se encuentra está en grado de flexibilidad para rotular las líneas que relacionan los conceptos, pues en el caso de los mapas conceptuales no existe un grupo fijo de palabras de enlace o símbolos 7. Ibíd. pp 191. 11.

(22) para vincular los conceptos entre sí; mientras que para el caso de las redes sí los hay (Dansereau, 1985; Posner, 1979). Funciones de los mapas y redes conceptuales El proceso de formulación de un mapa conceptual parece un tanto complejo si no se atiende al uso que se le dará a estos por ello que encontramos las siguientes funciones: •. • •. • •. Tanto mapa como red conceptual permiten representar gráficamente los conceptos curriculares ello a su vez permite que el estudiante aprenda conceptos por relación y no de una forma meramente memorística dado que relaciona dos tipos diferentes de código como lo son el visual y el lingüístico. Con la formación de mapas y redes conceptuales se le facilita al docente y al diseñador de textos la exposición de conceptos, posteriormente podrá profundizar en ellos tanto como desee. Estos dos elementos permiten también la negociación de significados entre el profesor y los alumnos; es decir, la formación de nuevos conceptos a través de la exposición y diálogo de ideas entre el profesor y el alumno. Con un uso adecuado de estas herramientas se permitirá al alumno relacionar temas anteriormente vistos con temas nuevos. A través de la realización de los mapas conceptuales se pueden llevar a cabo actividades evaluativos pues durante su elaboración se denotará el nivel de comprensión alcanzado por el alumno.. 2.3. NATURALEZA Y APLICACIONES DE LOS MAPAS CONCEPTUALES El objeto principal de los mapas conceptuales es como ya se ha dicho, representar relaciones significativas entre conceptos en forma de proposiciones. Estas proposiciones a su vez constan de dos o más términos conceptuales unidos por palabras para formar una unidad semántica. Así las cosas, un mapa conceptual simple consta de dos conceptos unidos por una palabra de enlace que forman una proposición. Es de conocimiento general que el aspecto más distintivo del aprendizaje humano es la notable capacidad que tiene esta especie de emplear símbolos orales o escritos para representar acontecimientos, objetos y en general el entorno que nos rodea. Por ser seres sociales por naturaleza, el lenguaje es una parte inescindible de nuestras vidas por lo que se le da el trato de presupuesto sin detenerse a observar la importancia que representa el hecho de traducir regularidades que se reconocen normalmente, en palabras de un. 12.

(23) código que se puede utilizar para describir los pensamientos, sentimientos y acciones. Sólo en el momento en que se toma conciencia de ese hecho, se comprende el valor y los objetivos de la elaboración de los mapas conceptuales, se valora a su vez la educación y se enriquece el lenguaje en el momento de la realización cuando se genera un nuevo concepto. Éste no es un ejercicio fácil. La generación de nuevas ideas requiere pensamiento profundo y reflexivo por parte del agente pues solo a través de aquél se conectan y desconectan conceptos hasta que estos engranen dentro de un mapa conceptual; es ahí donde se nota la disciplina y tenacidad del estudiante. La mayor parte de los significados conceptuales se aprende mediante la composición de proposiciones en las que se incluye el concepto que se va a adquirir. No deben demeritarse los métodos empíricos, pero la cuota extra de los mapas conceptuales es la regularidad como se manejen los elementos del concepto en cuestión. Los mapas conceptuales tienen la capacidad de centrar la atención tanto del profesor como del estudiante en los elementos realmente importantes dentro del aprendizaje, así se simplifica el proceso. También indica cuales son los caminos a seguir para realizar las conexiones entre significados y conceptos para obtener las proposiciones. Finalmente el mapa conceptual nos ofrece un resumen esquemático de lo aprendido. La forma más precisa de llevar a un estudiante a un aprendizaje óptimo es vincularlo directamente con el papel que cumplen y las relaciones existentes entre los conceptos de una forma entendible para sus mentes, es decir, tal y como él lo asimila. Por sencillo que parezca, este proceso puede tornarse complejo pues su variable principal es que actúa de acuerdo a la capacidad que tenga el aprendiz de advertir su entorno, por ello se dice que el alumno debe aprender a aprender. Se hace necesario entonces que el estudiante identifique los elementos determinantes dentro del concepto, por ello debe concientizarse de la función que cumple cada elemento conceptual dentro de la estructura pues este es un requisito sine quanon para la formulación de un mapa conceptual. Para alcanzar la perfección dentro del mapa, este debe ser dibujado varias veces pues solo a través de la repetición se hacen evidentes los defectos y las falencias que puedan presentarse, se procede entonces a depurar el mapa hasta llegar a un nivel esencial. Todo esto sin contar la claridad de redacción, pulcritud en presentación y demás errores menores que puedan corregirse en este proceso.. 13.

(24) Cuando en el proceso de elaboración del mapa intervienen varios agentes o alumnos, puede generarse discusión entre ellos, lo que indefectiblemente generará nuevos conceptos, ello desarrolla interés en la materia por parte del estudiante, pues él se da cuenta que desde su posición y con sus propios conocimientos puede generar y aportar nuevos elementos al proceso de aprendizaje. 2.3.1. Cómo iniciar a los estudiantes en la elaboración de mapas conceptuales Dentro de los procesos de enseñanza no hay modo óptimo para iniciar a los estudiantes en ellos. Los mapas conceptuales no son la excepción puesto que la forma óptima de introducción varía de acuerdo a la situación en que se encuentre el estudiante. Generalmente lo primero que se hace es presentar a los estudiantes la idea de concepto ya sea por medio de una serie de actividades memorísticas o a través de un modo más simple como lo es definir directamente los conceptos que lo compongan. 2.3.2. Importancia de los mapas conceptuales en la pedagogía Valoración y Evaluación de los conocimientos previos del alumno: En el proceso asociativo de conocimiento previo con información nueva hay un punto de partida determinante, cual es el punto de partida conceptual. A través del mapa conceptual se consigue verificar la existencia, nivel y claridad del conocimiento que requiere el alumno antes de iniciar un nuevo proceso de aprendizaje significativo, ayuda a averiguar lo que el estudiante ya sabe y además garantiza la exteriorización de los conceptos. El mapa conceptual no sustituye per se al concepto, lo que realmente hace es dar un enfoque factible de enseñanza tanto para el alumno como para el profesor. Desarrollada la capacidad de diseño, el estudiante podrá identificar los conocimientos básicos que requiera abarcar para el área o asignatura que se está desarrollando, procederá a desarrollar sus propias herramientas y apropiarse del conocimiento que requiera para llegar a la excelencia. La elaboración de mapas conceptuales como elementos previos a la instrucción implica:. 14.

(25) 1. Elegir cuidadosamente los signos conceptuales clave que se seleccionan para que sirvan de base al mapa. 2. Ayudar a los estudiantes a buscar conceptos relevantes en sus estructuras cognitivas. 3. Ayudar a los alumnos a construir proposiciones entre los conceptos que se proporcionan y los conceptos que ellos ya conocen, facilitándoles la elección de palabras de enlace apropiadas que conecten los conceptos, o quizá ayudándoles a reconocer otros conceptos más generales que encajen en la organización jerárquica. 4. Ayudar a los alumnos a que distingan entre los objetos o los acontecimientos concretos y los conceptos más inclusivos que representan estos acontecimientos u objetos. Realizando oportuna y adecuadamente el mapa conceptual previo a la instrucción, se abren las puertas para que el alumno formule significados mucho más elaborados e ilustrativos dentro del mapa conceptual. Diseño del plan de trab ajo: La formulación correcta del mapa conceptual como ya se dijo antes, diseña la ruta a seguir dentro del proceso de aprendizaje, así las cosas mediante él se conocen las etapas que necesariamente se llevarán a cabo en el proceso así como la secuencialidad de ellas. Extracción del significado en los lib ros de texto: A través del mapa conceptual se omite la engorrosa tarea de leer información no necesaria dentro de los textos. Se procura entonces delimitar máximo siete conceptos y proposiciones que formarán el mapa vial o plan de trabajo del aprendizaje. Con ello, se logra que el estudiante abarque la materia de una forma significativa evitando las interpretaciones erróneas y asimilando el texto antes de ser leído puesto que ya conoce el mapa vial de la lectura. La extracción del significado en el trab ajo de lab oratorio, de campo y/o en el estudio: Los mapas conceptuales pueden emplearse para ayudar a los educandos a identificar los conceptos y relaciones clave que, a su vez, contribuirán a que puedan interpretar los acontecimientos y objetos que estén observando.. 15.

(26) 3. ESTADO DEL ARTE Para el manejo de mapas conceptuales, se examinaron dos programas que existen en Internet para la visualización y construcción de los mismos: CMap e Inspiration 6.0. Adicionalmente, se estudió el funcionamiento de una herramienta denominada Wiki útil para el desarrollo del sistema. 3.1. CMAP TOOLS KNOWLEDGE MODELING KIT: Herramienta desarrollada en el Institute for Human and Machine Cognition (IHMC). Facilita la manipulación de mapas conceptuales al ser un paquete de software compuesto por CmapsServers que empodera a los usuarios a construir, navegar, compartir y comparar modelos de conocimiento representados como mapas conceptuales. El paquete tiene compatibilidad de red que incluye servidores y programas de Cmap que habilitan la colaboración durante la construcción de mapas conceptuales que pueden ser unidos para formar modelos de conocimiento. El software permite la creación de mapas conceptuales con una interfaz gráfica agradable y fácil de usar. Adicionalmente, las conexiones entre diferentes conceptos se hacen mediante el uso del Mouse facilitando así la labor de creación de proposiciones y nuevos conceptos.. Figura Nº 3 Imagen de pantalla correspondiente a la interfaz gráfica de CMaps Tools.. Entre las diferentes opciones ofrecidas por el software, se pueden encontrar los siguientes aspectos que pueden considerarse importantes: • Cmap permite adicionar al mapa conceptual diversos recursos o enlaces a los mismos desde cualquier carpeta del computador. Así pues, se pueden agregar imágenes, videos y sonidos a la biblioteca del programa para posteriormente asociarlos con algún concepto específico. Estos recursos se pueden completar agregándoles una descripción de su. 16.

(27) •. • •. • • • •. • •. contenido o una serie de palabras clave, útiles en el momento de ejecutar una búsqueda. Permite la modificación de las líneas conectoras de dos conceptos a libre voluntad del usuario, el cual puede darle diferentes formas y colores a estas conexiones. Igualmente permite la edición de orientación y dirección de estas líneas, todo esto con el fin de personalizar la forma en la cual se muestra el mapa conceptual. Permite la asociación de varios conceptos dentro de un concepto general que abarca los demás. Esta funcionalidad es útil para añadir información adicional, con fácil acceso, a un concepto expandible. Los mapas conceptuales pueden cambiarse en el diseño general: es posible cambiar el fondo del mismo por cualquier imagen. Adicionalmente, para cada objeto creado es posible igualmente diseñarlo a libre gusto del usuario, cambiando colores o asignando imágenes a los conceptos. Es posible enlazar dos mapas conceptuales ubicados en diferentes archivos por medio de dos conceptos. A cada concepto creado es posible asociarle una descripción correspondiente a su contenido o a una explicación. Tiene la opción de corrección de ortografía, diccionario y búsqueda de sinónimos. Una de las características más importantes es la de la sincronización colaborativa, que permite, con el permiso del autor del mapa, agregar, modificar y corregir aspectos de cualquier gráfico creado por Cmap en cualquier parte del mundo. Es posible también hablar con los usuarios que están modificando el mapa en ese momento, además de listarse los cambios realizados anteriormente por cualquier usuario. Es posible adicionar notas adjuntas a cualquier elemento del mapa conceptual. Es posible controlar la accesibilidad y los permisos sobre un archivo en particular, especificando cuales usuarios están permitidos y cuales no.. 3.2. INSPIRATION 6.0. 8. Inspiration es un programa diseñado para ayudar a los estudiantes a comprender conceptos e información a través de diagramas. Tiene una vista de diagramas en la cual los estudiantes pueden crear y usar fácilmente mapas conceptuales y otros organizadores gráficos, para producir. 8. Imágenes tomadas del sitio principal de Inspiration Recuperado el 3 de Diciembre de 2004 de http://www.inspiration.com/test/dswmedia/quicktour.html. 17.

(28) pensamientos claros, proyectos creativos y mejor organizados que ayuden en el rendimiento global del estudiante. Los educadores pueden basarse en este software para personalizar la enseñanza, estandarizar procesos, y seguir los progresos de los estudiantes. Inspiration permite la creación de mapas conceptuales, tormentas de ideas, estructuras de información organizadas, gráficos de interacción con la red, diagramas de flujo, diagramas de planeación. Es una herramienta poderosa que puede ser integrada y utilizada dentro de todas las áreas del currículo. Posee templates que pueden ser usados por el profesor según lo requiera y están organizados por áreas de conocimiento y por requerimientos.. Figura Nº 4 Imagen tomada del sitio de http://www.inspiration.com/test/dswmedia/quicktour.html. Figura Nº5 Imagen tomada del sitio de http://www.inspiration.com/test/dswmedia/quicktour.html. Inspiration.. Inspiration.. Recuperado. Recuperado. el. el. 3. de. Diciembre. de. 2004. de. 3. de. Diciembre. de. 2004. de. 18.

(29) Figura Nº 6 Imagen tomada del sitio de http://www.inspiration.com/test/dswmedia/quicktour.html. 3.3. Wikipedia:. Inspiration.. Recuperado. el. 3. de. Diciembre. de. 2004. de. 9. Wikipedia es una enciclopedia de contenido libre basada en la tecnología wiki, la cual permite la edición de sus contenidos por cualquier usuario desde un navegador Web. El que sea libre se aplica tanto a su uso como a su edición. Wikipedia es multilingüe y es desarrollada en forma colaborativa por decenas de miles de voluntarios alrededor del mundo y en sus respectivos idiomas. Wikipedia es mantenida y administrada por la fundación sin fines de lucro Wikimedia. En mayo de 2005, Wikipedia contiene en su versión en inglés más de medio millón artículos enciclopédicos y más de un millón artículos en otros idiomas. Wikipedia comenzó como un proyecto en inglés el 15 de enero de 2001. Proyectos paralelos en otros idiomas comenzaron a surgir paulatinamente. Wikipedia en castellano (conocida como Wikipedia en español) existe desde mayo de 2001, cuenta actualmente con 63.193 artículos y se encuentra entre las diez mayores Wikipedias.. 9. Información e imagen tomadas íntegramente de la página principal de Wikipedia en español. Recuperado el 6 de Octubre de 2005 de http://es.wikipedia.org/wiki/Wikipedia.. 19.

(30) Visión "Recopilar todo el conocimiento de la humanidad poniéndolo al mismo tiempo al alcance de todos como un derecho inalienable, tanto para su consulta como para su creación y mejora continua". Características esenciales Existen tres características esenciales del proyecto Wikipedia que definen conjuntamente su función en la Web: 1. Es o intenta convertirse en una enciclopedia. 2. Es una wiki, por lo que, con pequeñas excepciones, puede ser editada por cualquiera. 3. Es de contenido abierto y utiliza la licencia GFDL. ¿Qué es un Wiki? Un wiki o WikiWiki (de «wiki wiki», que significa «rápido» en la lengua hawaiana) es: • Una colección de páginas Web de hipertexto, que pueden ser visitada y editadas por cualquier persona (aunque en algunos se exige el registro como usuario) en cualquier momento. Una versión Web de un wiki también se llama WikiWikiWeb. Se trata de un simple juego de palabras, ya que las iniciales son «WWW» como en la World Wide Web. • Una aplicación de informática colaborativa en un servidor que permite que los documentos allí alojados (las páginas wiki) sean escritos de forma colaborativa a través de un navegador, utilizando una notación sencilla para dar formato, crear enlaces, etc. Cuando alguien edita una página wiki, sus cambios aparecen inmediatamente en la Web, sin pasar por ningún tipo de revisión previa. La principal utilidad de un wiki es que permite crear y mejorar las páginas de forma instantánea, dando una gran libertad al usuario, y por medio de una interfaz muy simple. Esto hace que más gente participe en su mejora, a diferencia de sistemas más tradicionales, donde resulta más difícil que los usuarios del sitio contribuyan a mejorarlo. Dada la gran rapidez con la que se actualizan los contenidos, la palabra «wiki» adopta todo su sentido. El documento de hipertexto resultante, denominado también «wiki» o «WikiWikiWeb», lo produce típicamente una comunidad de usuarios. Muchos de estos lugares son inmediatamente identificables por su particular uso de palabras en mayúsculas, o texto capitalizado; uso que consiste en poner en mayúsculas las iniciales de las palabras de una frase y eliminar los espacios entre ellas, como por ejemplo en EsteEsUnEjemplo. Esto convierte automáticamente a la frase en un enlace. Este wiki, en sus orígenes, se comportaba de esa manera, pero actualmente se respetan los espacios y sólo hace falta encerrar el título del enlace entre dos corchetes.. 20.

(31) 4. ANALISIS EDUCATIVO Para hacer un reconocimiento concienzudo de las necesidades que se presentan dentro del proceso de aprendizaje, debe desarrollarse un análisis sistemático partiendo del deber ser y de lo que efectivamente es. En primer lugar, se identifica la denominada pedagogía que incluye teoría, conocimientos y planes de desarrollo. En segundo lugar encontramos la metodología que es el plan de acción aplicado y en tercer lugar se identifica el sujeto destinatario tanto de la pedagogía como de la metodología creando así una simbiosis de unidad dentro de la cual ninguno de los elementos puede existir sin el otro. 4.1. Características de la población La población objetivo de este software es estudiante promedio de educación básica, media vocacional, técnica y universitaria. Sin embargo las pruebas piloto se harán en un grupo selecto de estudiantes de la Universidad de Los Andes, y el criterio de selección para esto aún está en estudio. Se busca que con el sistema se beneficien estudiantes y profesores, ya que se adaptará a las necesidades y requerimientos de los mismos, la información y contenidos que se deseen manejar por parte de los docentes se introducirán en el programa a medida que se configura para su utilización. 4.2. Área de Contenido No es necesario saber en que área del conocimiento se desempeñan los individuos que usen el sistema, y sería interesante realizar un seguimiento sobre esas personas para evaluar en que forma los mapas conceptuales facilitan o no el proceso de aprendizaje en cada una de las áreas en que se aplicará. 4.3. Necesidad Educativa El software interactivo de aprendizaje es un apoyo alternativo dentro del proceso tradicional de construcción de conceptos que se ha venido presentando dentro de la mayoría de las aulas colombianas; el factor común de dicho proceso es que anteriormente la interacción entre alumno y profesor se limitaba a la simple cátedra magistral, consecuencia de ello era que los requerimientos del profesor no se satisfacían con lo efectivamente aprendido por el alumno, y no había forma de llenar tales falencias.. 21.

(32) Así las cosas, con la creación de SOFIA se pretende crear ese espacio de interacción anteriormente ausente dentro del proceso de aprendizaje facilitando no sólo así la formulación y construcción de mapas conceptuales sino también la proyección de planes de trabajo y diseños guía para el proceso educativo, y dando al maestro una forma objetiva y eficiente de calificación que permite no sólo identificar falencias sino presentar posibles soluciones. Actualmente, los MEC existentes en el mercado han apoyado el proceso pedagógico desde una óptica externa a éste, pues cumplen funciones limitadas al diseño sin que pueda comprobarse su verdadera eficacia en desarrollo de actividades pedagógicas. La pedagogía no puede ser ajena a la avanzada tecnológica que se ha venido presentando durante el último siglo, por ello requiere programas que resuelvan sus necesidades específicas, no que se limiten a aplicaciones generales. SOFIA se ha creado con la visión de ser una herramienta útil, necesaria y por sobre todo eficaz para el estudiante dentro de su proceso educativo, como para el docente al momento de la evaluación. 4.4. Limitaciones y Recursos para los Usuarios Inicialmente, el material dispuesto y las actividades propuestas en el software se usarán de forma individual. La interacción entre usuarios del sistema (estudiantes y profesores) se hace por medio de la visualización del trabajo de otros (cuando sea posible) y el intercambio de opiniones y sugerencias basadas en los resultados vistos y obtenidos por cada usuario. Posteriormente, se desarrollarán espacios donde los alumnos podrán interactuar entre sí para la resolución de actividades y creación de mapas conceptuales conjuntos. La ayuda del profesor mientras se usa el programa es indispensable y se dará permanentemente durante el uso del mismo. Cada vez que los alumnos terminen una actividad y publiquen los resultados, el docente tendrá acceso a estos últimos y podrá efectuar una retroalimentación oportuna y a su vez, crear nuevas actividades de refuerzo si es necesario. Este MEC no tiene restricciones para la consulta de fuentes adicionales por fuera del sistema puesto que éste únicamente almacenará las actividades pertinentes para cada una de las unidades de aprendizaje.. 22.

(33) 4.5. Equipo y Soporte lógico necesario Los equipos en los cuales debe correr la aplicación no requieren características especiales, ya que toda la lógica del sistema se encuentra en un servidor y la interacción se realiza sobre páginas Web. Sin embargo, el sistema se apoya sobre Cmap Tools para el desarrollo de los mapas conceptuales y éste requiere un mínimo de condiciones para su 10 funcionamiento. Según la página oficial de Cmap , los requerimientos para máquinas con sistemas operativos Windows son: • • • • •. PC con procesador tipo Intel Pentium/Celaron, AMD K6/Athlon/Duron de 500 megahertz (MHz) o más. 128 megabytes (MB) de RAM o más. Disco duro: 75 MB de espacio disponible. Adaptador de video Súper VGA (800 X 600) como mínimo y monitor. Teclado y Mouse.. 10. Información tomada y traducida de la página principal de IHMC Cmap Tools. Recuperado el 10 de Enero de 2006 de http://cmap.ihmc.us/download/index.php?myPlat=Win.. 23.

(34) 5. DISEÑO EDUCATIVO El diseño de un software educativo es el resultado directo de las necesidades identificadas dentro de un proceso investigativo y de análisis, establece entonces una guía para el funcionamiento y tratamiento de las necesidades educativas que tengan tanto el aprendiz como el docente. En el diseño del programa deben establecerse claramente cual es el entorno yla actividad que se va a seguir dentro de él, así como los requerimientos tecnológicos que se tienen para el funcionamiento del software. 5.1. Objetivo de aprendizaje – Propósito: El propósito de este software de aprendizaje es brindar a los estudiantes una nueva opción para lograr una conceptualización exitosa en el campo en el cual aprenden. Igualmente, para los profesores será un apoyo para lograr que sus alumnos capten de manera eficiente y correcta los conceptos que están transmitiendo. El programa será una herramienta que no permitirá que el aprendizaje se reduzca a la presentación en pantalla de contenidos lineales que se encuentran en los libros, sino que será un proceso en el cual, tanto estudiantes como docentes, interactúen en la construcción de los conocimientos, teniendo en cuenta los conocimientos previos de los estudiantes y adaptándose a la estrategia de aprendizaje que desee aplicar el profesor, sin limitarse a estar en un momento específico del proceso. El sistema tendrá como herramienta de apoyo a la conceptualización los mapas conceptuales, ya que estos permiten una gran flexibilidad al momento de la abstracción e interiorización de conocimiento al tratarse de actividades poderosas que logran identificar aspectos positivos y negativos del estudiante en el proceso de conceptualización. Los mapas conceptuales igualmente permiten el desarrollo de la creatividad del estudiante y esto hace que las actividades de aprendizaje no sean convencionales ni rígidas permitiendo mantener un nivel de motivación mayor que el que se da en la enseñanza tradicional. Adicionalmente, se considera importante el uso de los mapas de aprendizaje puesto que estos tienen por objeto representar relaciones significativas entre conceptos en forma de proposiciones, yen un ser humano, la mayor parte de los significados conceptuales se aprenden mediante la composición de proposiciones en las que se incluye el concepto que se va a adquirir. En el proceso de elaboración de mapas se pueden desarrollar nuevas relaciones conceptuales, en especial si se trata de construir relaciones proposicionales entre conceptos que previamente no. 24.

(35) se consideraban relacionados, puesto que estos esquemas constituyen una representación explícita y manifiesta de los conceptos y proposiciones que posee una persona, y permite que estudiantes y profesores intercambien sus puntos de vista sobre la validez de los vínculos proposicionales usados, o se den cuenta de las conexiones que faltan entre conceptos y que sugieren la necesidad de un nuevo aprendizaje. Es importante delimitar el alcance del sistema ya que existen corrientes en teorías de aprendizaje que enfocan la conceptualización de diversas maneras. Se puede considerar que el conocimiento es fragmentado, es decir, que las áreas de conocimiento tienen sus propias estrategias y actividades de aprendizaje donde se aplican diversos esquemas que llevan a conceptuar; o igualmente, se puede considerar que el conocimiento es integrado y todas las áreas del conocimiento tienen puntos en común que se pueden usar para beneficio del aprendizaje. El desarrollo de esta tesis se enfocará en la utilización de mapas conceptuales como método de conceptualización, apoyándose en teorías de aprendizaje colaborativo como el aprendizaje basado en casos o proyectos. 5.2. Objetivo Terminal Al hacer uso de este software, los participantes, serán capaces de expresar con claridad y seguridad conceptos aprendidos a lo largo de un curso. La adquisición y reforzamiento de los conceptos relevantes para el curso se hará a través de mapas conceptuales que serán construidos por los alumnos a medida que completen actividades de “experimentación” propuestas por el profesor o guía del curso que estarán dirigidas a cumplir un objetivo de aprendizaje específico. Estos mapas, estarán a disposición de todos los participantes a medida que se avanza en el aprendizaje y se completan los experimentos, permitiendo añadir, modificar, confirmar o eliminar conceptos y relaciones, lo que adicionalmente, permitirá al profesor realizar una retroalimentación personalizada y a tiempo de los errores y aciertos conceptuales de sus estudiantes y lo cual ayudará a decidir al guía del curso la manera de reforzar los desaciertos formulando nuevos experimentos. La aceptación del logro del objetivo de aprendizaje será establecida por el profesor, comparando el resultado final de un mapa conceptual de sus estudiantes con lo que se pretendía lograr al momento de empezar a utilizar el software. Durante la utilización del sistema se permiten consultar apuntes, libros, referencias, ya que estos conocimientos serán necesarios para la resolución exitosa de los casos presentados ypor consiguiente ayudarán a fijar los conceptos que se buscan aprender durante el proceso.. 25.

(36) 5.3. Conducta de Entrada Al iniciar el uso del sistema, el estudiante podrá interactuar con las actividades asociadas a su usuario y creará mapas conceptuales de acuerdo a su nivel de comprensión y asimilación de las tareas propuestas por el docente. Estos mapas son la base de la comunicación estudianteprofesor puesto que permiten la retroalimentación por parte del docente yla creación de estructuras mentales sólidas por parte del alumno. 5.4. Descripción del ambiente de aprendizaje El software interactivo de aprendizaje ofrece a cada perfil de usuario diversas opciones de interacción con el sistema. Existen entonces tres tipos de usuario que son: administrador, profesor y estudiante. La funcionalidad del sistema está basada en la interacción de los usuarios con los mapas conceptuales. Así pues, se tienen estructuras de aprendizaje sobre las cuales los usuarios crean sus gráficas. Las estructuras de aprendizaje principales que ofrece el sistema son las unidades de aprendizaje. Estas unidades de aprendizaje contienen a su vez una serie de objetivos con los cuales se deben cumplir y estos últimos contienen las actividades que se conllevarán a la creación de los mapas conceptuales. Las unidades de aprendizaje, los objetivos y las actividades (refuerzo y normal) son creadas por el administrador y el profesor. De igual forma, estos dos perfiles asocian a los estudiantes con las unidades de aprendizaje. Al estar un usuario asociado a una unidad de aprendizaje, puede consultar toda la información referente a ella, es decir, la descripción de la unidad, los objetivos que la componen y las actividades con sus recursos disponibles. Igualmente, es posible crear y consultar mapas conceptuales asociados a cada actividad desarrollada. De esta forma los usuarios pueden ver el avance de los demás participantes, adicionar sus observaciones ycambios o tomar los mapas creados por otros y guiarse para el desarrollo de los propios. Igualmente, la información de los conceptos utilizados, sus relaciones y el tipo de relación establecida se muestra en la consulta de los mapas conceptuales; adicionalmente, es posible bajar los archivos fuente del mapa conceptual (XML ó HTML) para cargarlos sobre la herramienta CMAP. Existe también la posibilidad de definir los conceptos creados para un mapa conceptual en el Dokuwiki, que funciona como una diccionario público para una unidad determinada.. 26.

(37) Estas opciones están disponibles para todos los roles de usuario, pero para el administrador se presenta un caso especial, ya que para éste todas las unidades, objetivos, actividades y mapas serán visibles sin importar si fue o no asociado a las unidades de aprendizaje correspondientes. Adicionalmente, el sistema provee de reportes que permiten al profesor yal administrador (si le compete), realizar un seguimiento sobre el trabajo realizado por los estudiantes para tomar decisiones que puedan corregir el rumbo del proceso de aprendizaje, como pueden ser la creación de actividades de refuerzo. Uno de estos reportes indica al profesor el progreso de los estudiantes en el desarrollo de una actividad específica. Se muestra entonces el nombre de cada uno de los mapas conceptuales realizados, el número de conceptos utilizados, el número de relaciones establecidas, número de relaciones de certeza y número de relaciones con duda. Otro de los reportes disponibles muestra información estadística de unidades, objetivos y actividades. Así pues, es posible ver el número de personas asociadas a una unidad, los objetivos que la componen, el número de usuarios que han desarrollado actividades.. 27.

(38) 5.5. Análisis de tareas de aprendizaje Figura Nº 7 Diagrama de flujo, Tareas de aprendizaje. Inicio de utilización del módulo. ¿Se necesitan conocimientos previos?. SI. NO. Presentación del objetivo de aprendizaje. Mapa Conceptual de Conocimientos Previos. NO. Resolución del caso o proyecto definido por el profesor para todos los estudiantes Ajuste de mapas y Wikis previos. SI. Definición concepto modo WIKI. ¿Objetivo Cumplido ?. Mapa Conceptual relacionando conceptos específicos. Revisión y Retroalimentación del profesor ¿Necesidad de nuevos objetivos? NO. ¿Necesidad de ajustes?. SI. Resolución de actividades de refuerzo. SI NO. Módulo Ejercitación o Seguimiento. 28.

(39) 5.6. Secuencias Alternativas de instrucción •. •. •. •. •. •. Utilizar los mapas conceptuales como herramientas eficaces para representar gráficamente los conceptos curriculares y la relación semántica existente entre ellos, lo cual le permite al alumno aprender los conceptos, relacionándolos entre sí según dos códigos de procesamiento: visual y lingüístico. Resolver experimentos y/o actividades que permitan al estudiante afianzar y reforzar los conceptos que se requieren para un curso específico. Estas actividades tendrán que retar al alumno a crear modelos mentales creativos lo que lo llevará a descubrir diversas alternativas y enfoques válidos que pueden ayudar en la solución del problema o explorar diferentes posibilidades. Permitir que el alumno exprese libre y creativamente los conocimientos previos que tiene acerca de un tema específico, con el fin de medir el grado de apropiación del tema y observar posibles causas de errores a lo largo del proceso de aprendizaje. Promover el aprendizaje colaborativo y la organización cooperativa con el fin de aumentar la motivación de los estudiantes durante el proceso de aprendizaje. Este tipo de aprendizaje permite concentrar la atención en los procesos, más que en los resultados, y además, el nivel de aprendizaje que alcanzan los alumnos suele ser mayor que el que obtienen los que trabajan de manera individual o trabajan en un entorno competitivo. Relacionar coherente y correctamente, por parte del estudiante, conceptos relacionados a un área del conocimiento mediante la construcción de estructuras y composiciones propias que reflejen el estado de apropiación y aplicación que tiene sobre los nuevos conocimientos. Reforzar al estudiante los conceptos que tengan una concepción errada o su relación con otros no sea de total convencimiento del alumno.. 5.7. Motivación Al ser éste un sistema basado en un modelo constructivista, se busca que la motivación surja del estudiante de manera intrínseca, siendo el mismo aprendiz el que construya los conceptos y refuerce lo que ya sabe, detectando aquello en lo que está fallando. Sin embargo, no todo el peso y la responsabilidad del aprendizaje recaen sobre el estudiante, y por esto se busca que exista una interacción con los docentes que permitan enriquecer la experiencia. Por eso, existe una gran libertad en la forma como alumno desarrolla su aprendizaje, de forma que pueda expresar libremente y de. 29.

(40) forma creativa lo que está aprendiendo, para que después el profesor a través del sistema sea capaz de procesar esa información para lograr dar un resultado que permita ver en que nivel de abstracción de conocimientos se encuentra el estudiante. El papel del programa, será el de inducir motivación a los alumnos en lo que respecta a sus aprendizajes y comportamientos; y del docente, será servir de guía durante el proceso, dando retroalimentación a los estudiantes y proponiendo actividades que refuercen y afirmen los conceptos adquiridos. 5.8. Evaluación – Seguimiento – Módulo del profesor El sistema tendrá su propio espacio para el seguimiento del estudiante, y dará información acerca del estado y avance del estudiante en su proceso de aprendizaje. Para ejecutar el proceso de evaluación, se deben tener en cuenta diversos aspectos como: • • • •. ¿Se consideraron los conceptos más relevantes extraídos de la información general para la elaboración del mapa? (Explosión de Ideas Brainstorming) ¿Se hizo una jerarquización de los conceptos desde el más amplio hasta el más específico? (Ideas Ordenadoras Básicas) ¿Existe entre concepto y concepto palabras que sirvan como enlace (conectores) y que permitan crear proposiciones? (Asociaciones) ¿Existen conceptos repetidos?, ¿se consideró la utilización de conexiones cruzadas?. La evaluación correspondiente será cualitativa, es decir, se va a manejar por logros y objetivos. La idea es que para el curso en general, se definan varios objetivos que se deseen alcanzar con la utilización del sistema y se definan competencias para cada uno de estos objetivos. Las actividades que se realizan en el sistema serán los elementos evaluadores y determinarán si un estudiante cumplió o no con las competencias designadas para un objetivo particular. El seguimiento por parte del profesor hacia los estudiantes se hará basándose en los resultados obtenidos por estos a lo largo del proceso que definirán la estrategia a utilizar por parte del docente para corregir estados equivocados o no establecidos durante el proceso de conceptualización.. 30.