Karina Cabrera Chagoyán,
David Andrés Valdés Martínez
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CienciaCierta #39, Julio – Septiembre 2014
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El diseño de una herramienta de software conlleva entender una serie de aspectos que en conjunto soportan de manera efectiva el proceso de enseñanza aprendizaje dentro del salón de clases. El uso de nuevas tecnologías facilita la aplicación de modelos pedagógicos tendientes a mejorar el proceso.
Eeste trabajo presenta un modelo de software considera que el alumno construye su propio conocimiento a través de la interacción con experiencias en las cuales manipula objetos para encontrar el equilibrio entre su nivel actual de conocimiento y lo nuevo. No es el programa quien debe proveer la estructura de conocimiento para el proceso de aprendizaje guiando al estudiante, sino que es él mismo quien lo hace. Los estudiantes deberían desarrollar su propio entendimiento de la estructura de información, para ello se los debe colocar en un ambiente que apoye formas en que ellos puedan contstruir su propio entendimiento con una base de conocimiento particular.
Introducción
Cada día es más común relacionar las tecnologías de información con el campo educativo y el proceso de enseñanza aprendizaje, debido a que se cuenta con más y mejores herramientas que facilitan el quehacer diario de un docente.
El rol de los docentes está cambiando, el modelo tradicional de ser un presentador de información de forma secuencial, donde la mayor parte del tiempo se dedica a la preparación y corrección de temas, ha cambiado a convertir al docente en un administrador y facilitador del aprendizaje, con el tiempo suficiente para desarrollar recursos educativos y a través programas de software.
En el Instituto Tecnológico de Saltillo se imparte la materia Fundamentos de programación, ubicada en el primer semestre de las carreras de Ingeniería en sistemas computacionales e Ingeniería en informática, cuyos contenidos son base para las materias de Programación orientada a objetos y Estructura de datos. En este proyecto se desarrolló el diseño de la herramienta HAAFP, incorporando aspectos didácticos y pedagógicos que faciliten y garanticen las necesidades educativas, con la utilización dede un modelo orientado a objetos, y aplicando la metodología de Galvis como medio educativo computarizado (MEC), que involucra al alumno para identificar sus necesidades y que busca incrementar las habilidades mentales que promueven el desarrollo de un pensamiento complejo y el uso de estrategias pedagógicas que mejoran la eficacia del proceso de enseñanza aprendizaje. De esta manera incrementa la actividad del alumno, su interacción con el docente y la comprensión del contenido de la materia, al integrar un modelaje de orientación a objetos dentro de la ingeniería de software y enriquecer el proceso de desarrollo de la herramienta.
Metodología
Teorías del aprendizaje
Detrás del diseño de cualquier técnica instruccional existen principios de aprendizaje, en donde los psicó-logos han propuesto muchas teorías diferentes respec-to a la forma en que la mente trabaja. Éstas pue-den clasificarse en varias categorías, cada una de ellas se enfoca en ciertos aspectos del proceso de enseñanza aprendizaje. La psicología y la ciencia del aprendizaje, indican cuáles son los aspectos teóricos, didácticos, pedagógicos y metodológicos que hay que seguir para que la herramienta contribuya al aprendizaje y aporte los conocimientos del dominio que se desea trans-mitir, incluyendo los elementos básicos y avanzados del tema de estudio y el aspecto computacional, que permite el diseño y creación de sistemas de software capaces de unir en una aplicación computacional los aspectos relacionados con los puntos anteriores.
Para definir las tecnologías de aprendizaje es necesario conocer las relaciones entre el aprendizaje humano y las técnicas y sistemas que manejan este atributo fundamentalmente humano. Rieber ha exa-minado esta relación en su trabajo sobre tecnología instruccional y examina el aprendizaje desde una pers-pectiva constructivista con base en el trabajo del desa-rrollo cognitivo de la teoría de Piaget.
El aprendizaje puede observarse no sólo como la adquisición de conocimiento, sino como una cons-tante reconstrucción de lo que ya es conocido; los individuos no sólo agregan información a sus bases de datos, sino que revisan las estructuras mentales exis-tentes para aceptar nueva información o formular nuevas estructuras basadas en las antiguas, cuando una estructura existente no es suficientemente extensa.
Una herramienta de software vista como algo estimulante para el alumno actúa como medio interactivo que permite el desarrollo de la adquisición del conocimiento. Según Jonassen, las tecnologías de aprendizaje repre-sentan cualquier ambiente que estimule a los aprendices en la construcción del conocimiento y la toma de decisiones. Los programas de computadora pueden ser usados como un medio para apoyar el aprendizaje y las estructuras de conocimiento en el aprendiz.
Considerando que los alumnos son quienes construyen su propio conocimiento a través de la interacción con experiencias en las cuales ellos mani-pulan objetos para encontrar el equilibrio entre su conocimiento actual y lo nuevo, se puede argumentar que no es la computadora la que debe proporcionar la estructura del conocimiento para el proceso de apren-dizaje y para guiar al alumno, es el alumno quien lo hace.
Según Sewe lo que una herramienta de software provee es el compromiso en un marco cognitivo con nuevas situaciones de aprendizaje, permitiendo el control de su propio aprendizaje, que se refleja en el pensamiento y en las consecuencias de lo las decisiones.
Los ambientes de software se utilizan como facilitadores del pensamiento y la construcción del co-nocimiento para que los alumnos tracen sus propias formas de manejar la información que reciben de múltiples formas.
Los sistemas o aplicaciones toman forma cuando una o varias personas tienen la visión de cómo la tec-nología puede mejorar las cosas. Los desarrolladores deben entender la idea mientras crean el sistema, para ello debe existir un enlace entre quien la ha generado y el desarrollador.
UML es una herramienta que cumple con esa función, se basa en símbolos y diagramas que permi-ten a los creadores generar diseños que capturan la idea de un sistema para comunicarla de forma fácil a quien realice el proceso de desarrollo. Está compuesto de diversos elementos gráficos que se combinan para conformar diagramas; el objetivo de éstos es simplificar un sistema presentando diversas perspectivas del mismo, lo que se conoce como modelo.
El modelo visual creado permite simplificar la complejidad de los sistemas a analizar o diseñar de modo que los comprendan fácilmente todas las per-sonas que intervienen en el proceso de desarrollo.
Para representar correctamente un sistema, el lenguaje de modelado unificado ofrece una amplia variedad de diagramas para visualizarlo desde varias perspectivas, entre ellos se encuentran el diagrama de clases, el de casos de uso, de objetos, etc.
Metodología para el desarrollo de materiales educativos computarizados (Galvis)
1. Análisis de necesidades educativas
2. Selección o planeación del desarrollo
de MEC
3. Ciclos para la selección o el desarrollo
De MECs
4. Entorno para el diseño del MEC
5. Entorno del diseño
6. Diseño educativo del MEC
7. Desarrollo de MECs
8. Prueba piloto de MECs
9. Prueba de campo de MECs
Resultados y discusión
Análisis
En esta investigación el análisis se llevó a cabo consi-derando alumnos que cursan la materia de Funda-mentos de Programación, de las carreras de Ingeniería en Sistemas Computacionales e Ingeniería en Infor-mática, en el año 2011. Las características de la pobla-ción objetivo osciló entre los 18 y 19 años de edad, alumnos de sexo masculino son mayoría en la carrera de ingeniería en sistemas computacionales, donde un 80 % no maneja ni tiene conocimiento de un lengua-je de programación y un 95% manifiesta haber utiliza-do una computadora. En relación al nivel escolar, los alumnos que provienen de un bachillerato en ciencias sociales manifiestan tener más problemas para enten-der lo relacionado a aspectos computacionales, a dife-rencia de los que cursaron un bachillerato técnico. Se llevaron a cabo entrevistas con los profesores para detectar las diferentes técnicas didácticas aplicadas en sus grupos y se llevó a cabo la unificación de concep-tos y materiales para la impartición de la materia.
Especificación de requerimientos
Se consideraron los temas de las unidades 1, 2 y 3 de las materias Fundamentos de Programación, Introducción, Programación Orientada a Objetos y Lenguaje de Programación Java, respectivamente para el desarrollo del diseño de la aplicación, consideran-do definiciones, ejemplos y retroalimentación para el docente y el alumno.
Trabajo a futuro
Implementación de la herramienta HAAFP, hacien-do uso del diseño generado en este proyecto y utili-zando un lenguaje de programación.
Conclusiones
Se ha presentado el diseño de la herramienta HAAFP considerando al alumno como parte fundamental del proceso y haciéndolo participe en la toma de decisio-nes, involucrando aspectos metodológicos, pedagógi-cos, psicológicos, técnicos y de diseño.
El diseño permite realizar el análisis de la infor-mación que la herramienta de software debe incluir, permitiendo su uso y aplicación como un medio de aprendizaje que modifica el nivel de conocimiento individual.
Cuando se aplican tecnologías de información en el quehacer educativo cambia el enfoque estraté-gico del profesor en su práctica educativa, conside-rándolo un presentador, administrador y facilitador del aprendizaje quien trabaja de manera conjunta con el alumno de una forma más colaborativa
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Referencias bibliográficas
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