Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Ingeniería de Software Educativo (1992) parte 1 fundamentos

11,032 views

Published on

Este archivo contiene los organizadores y las referencias del Libro Ingeniería de Software Educativo que publiqué en 1992 con Ediciones Uniandes

Published in: Education

Ingeniería de Software Educativo (1992) parte 1 fundamentos

  1. 1. PARTE 1 FUNDAMENTOS A Galvis 1992 Ingeniería de Software Educativo Parte 1 - Página 1
  2. 2. A Galvis 1992 Ingeniería de Software Educativo Parte 1 - Página 2
  3. 3. Capítulo 1 EDUCACION E INFORMATICA EDUCATIVA INTRODUCCION Se ha vuelto ineludible analizar las relaciones entre informática y educación, con el fin de aprovechar el potencial educativo que puede tener el uso de computadores en este sector, en los diferentes niveles y modalidades. Conviene que quienes ven elementos "mágicos" en la adquisición de computadores para el sistema educativo pongan los pies en la tierra y, así, se aseguren las condiciones que permitan hacer efectivo ese potencial. Es imprescindible apoyar la toma racional de decisiones respecto a qué conviene hacer ante las diversas necesidades educativas en que el computador puede desempeñar un papel significativo. No se trata de decidir si los computadores deben o no formar parte del mundo educativo; como objeto de estudio y como herramienta de trabajo son un hecho comprobado en muchas instituciones, sin que esto signifique que siempre se les saque el provecho que podría obtenerse. Se trata de acertar en la forma de usarlos para mayor enriquecimiento de la labor educativa. A Galvis 1992 Ingeniería de Software Educativo Parte 1 - Página 3
  4. 4. 4 Capítulo 1 Educación e informática educativa ¿Y en qué puede enriquecerse la labor educativa?, ¿cuáles problemas del sector son susceptibles de atención con apoyos informáticos?, ¿cuáles usos educativos del computador están en capacidad de producir mejores resultados y bajo qué circunstancias? El presente texto aborda esta temática tomando como marco de referencia dos posibles enfoques para la actividad educativa; éstos son el enfoque algorítmico y el enfoque heurístico. A la luz de éstos se analizarán las diferentes dimensiones en que la informática y la educación pueden relacionarse - La computación como objeto de estudio, es decir, aprender "acerca de" la computación. - El computador como medio de enseñanza-aprendizaje, es decir, ambientes de enseñanza-aprendizaje enriquecidos con el computador. - El computador como herramienta de trabajo en educación, es decir, uso de aplicaciones del computador para apoyar procesos educativos. FACTORES QUE FAVORECEN EL USO DE COMPUTADORES EN LA EDUCACIÓN ¿Tendría sentido hablar de informática y educación si no existiera al menos la sensación de que los computadores llegarán a estar al alcance de todo el sector educativo y de que pueden tener buena acogida y utilización? Por supuesto que no. Por tanto, antes de ver cómo se pueden usar los computadores en la educación conviene hacer un somero análisis de aquello que hace previsible que la educación y la informática hagan camino juntas [GAL86]. FACTOR 1: COSTOS Como es bien sabido, el costo de los recursos de computación ha sido un factor determi- nante en su escasa incorporación al sector educativo. Hasta hace no muchos años, a pesar de las sucesivas mejoras en eficiencia y de la reducción en los costos de los computadores, no era factible para muchos sistemas educacionales adquirir o al menos hacer uso de soporte computacional. La posibilidad de contar con computadores en gran escala, en el sector educativo y a nivel personal, comenzó a hacerse realidad con la aparición comercial del microcomputador en 1977. A Galvis 1992 Ingeniería de Software Educativo Parte 1 - Página 4
  5. 5. FACTORES QUE FAVORECEN EL USO DE COMPUTADORES EN LA EDUCACIÓN 5 Las siguientes cifras y raciocinios, formulados hace más de una década, parecen ser aún válidos y dan una idea de lo que han sido las tendencias y de lo que pueden ser las proyecciones relacionadas con costos de los equipos de computación: Los precios de los elementos electrónicos de los microcomputadores han disminuido cerca de un 30% por año. Por otra parte, proyecciones industriales hacia el futuro, basadas en las tecnologías que se conocen, señalan que el decrecimiento del 30% anual se mantendrá por lo menos otra década o quizás dos. Sin embargo, estas increíbles reducciones de precio se aplicarán sólo a los circuitos microelectrónicos. Los costos de las comunicaciones decrecerán en el futuro pero a una menor tasa. Los sistemas electromecánicos (p.ej., impresoras, graficadoras, discos) posiblemente no tendrán disminuciones significativas de precio aunque es previsible que haya mejoras en su calidad y desempeño. De esta forma, es factible que los componentes que sean muy costosos, como impresoras rápidas y de alta definición y los graficadores, se compartan. Los factores económicos influirán para que lo que acostumbramos llamar "periféricos" estén centralizados y el componente "central" para computación esté distribuido en la periferia [LUE78, 142]. Si a lo anterior sumamos las estrategias de mercadeo que las firmas productoras han puesto en marcha para captar el sector educativo (p. ej., donaciones de equipo, planes de dotación masiva de micros a precio reducido, entrenamiento a usuarios educativos, etc.) y la continua mejora en la calidad de los productos que se ofrecen por el mismo precio, no es de extrañar que haya una penetración, mayor cada día, de la computación dentro del sector educativo. FACTOR 2: INTERACCIÓN Y CONTROL SOBRE LA MÁQUINA Sin embargo, el hecho de que los computadores sean más baratos y mejores cada día no explica la acogida que estas máquinas tienen en general, y en particular en el sector educativo. Algo habrán de tener que hace de ellos elementos importantes a nivel social y educacional. Una respuesta a esto quizá puede encontrarse en la opinión de un grupo de niños que fueron entrevistados por los reporteros de Time Magazine [GOL82, 52] cuando analizaban el impacto de los computadores en la escuela. Según los alumnos, lo más excitante de un computador es la sensación de control, el placer de poder pensar y hacer que algo ocurra, un placer que no siempre tienen las personas. Es importante anotar que la posibilidad de interactuar directamente con el computador y de controlarlo no es algo " innato". Lograr esto ha demandado superar una cantidad de obstáculos técnicos. Tradicionalmente la complejidad de algunos lenguajes de computación puso barreras entre la máquina y la mayoría de sus usuarios potenciales; hoy en día es posible A Galvis 1992 Ingeniería de Software Educativo Parte 1 - Página 5
  6. 6. 6 Capítulo 1 Educación e informática educativa llevar a cabo la comunicación hombre-máquina valiéndose de lenguajes cercanos al idioma natural. Por otra parte, el microcomputador hizo posible la interacción directa entre los usuarios finales y la máquina. Los sistemas llamados de procesamiento "en lote" (batch, en inglés) utilizaron primordialmente tarjetas para proveer los programas y los datos, sin que el usuario final pudiera interactuar en directo con la máquina (a lo sumo interactuaba con el operador de la misma); los resultados solía obtenerlos el usuario al día siguiente, mediante listados. Los sistemas de procesamiento "en línea" (on line, en inglés) se valen de terminales y pantallas interconectadas con el computador central; se logra así cierto grado de interactividad y de control, por supuesto con la interferencia que pueden producir las cargas concurrentes de trabajo y la congestión en las líneas de transmisión; este tipo de interacción usualmente está limitada por el tipo de terminal, la cual en muchos casos sólo permite usar textos. La mayoría de los microcomputadores, por su parte, ofrecen al usuario interacción plena y dedicada con un computador cuya capacidad es cada vez mayor (hoy en día, la mayoría de los equipos vienen con no menos de 512Kb en memoria principal y buena capacidad de almacenamiento en disco) y cuya amigabilidad es alta; además del teclado y la pantalla, suelen estar a disposición del usuario dispositivos de comunicación como el ratón, el lápiz electrónico, el palo de juegos, además de que las pantallas suelen tener capacidad gráfica, con o sin color. FACTOR 3: PAPEL DEL PÚBLICO EN LA INFORMATICA EDUCATIVA Siendo la educación tradicionalmente resistente al cambio, la creciente penetración de computadores y computación en este sector no puede explicarse sólo como resultado de bajas en costos, mejoras en calidad, presiones de los vendedores de equipo y por el convencimiento de algunos educadores y alumnos de que puede hacerse efectivo el potencial educativo de estas máquinas. La relativa y creciente apertura hacia el uso del computador en la educación parece también estar relacionada con el impacto que la computación y la informática han tenido en el mundo moderno. A consecuencia de lo que se ha llamado la "revolución de la informática" se han creado cada día crecientes demandas sobre el sector educativo para que haya "educación acerca de computadores", a todos los niveles de profundidad (desde "alfabetización computacional" hasta formación avanzada en "sistemas y computación"). Sin entrar a discutir, por ahora, lo sólido que pueda ser el fundamento, lo cierto es que muchas personas están convencidas de que estudiar "informática" será algo así como un seguro contra la falta de empleo; otras piensan que en la medida en que los alumnos aprendan programación o sepan de computadores, mejores posibilidades tendrán de salir adelante en un mundo cada vez más permeado por la computación e informática. El público ha tenido un papel importante en la incorporación de computadores en el sector educativo, el cual ha reaccionado a las crecientes demandas por educación acerca de computadores, sea por iniciativa oficial, privada o de los padres de familia. A Galvis 1992 Ingeniería de Software Educativo Parte 1 - Página 6
  7. 7. FACTORES QUE FAVORECEN EL USO DE COMPUTADORES EN LA EDUCACIÓN 7 Desafortunadamente no se puede afirmar que esto se haya hecho siempre con la preparación y seriedad requeridas; no es de extrañar la variedad de aproximaciones que existen respecto a lo que implica la "alfabetización computacional" o incluso la "ingeniería de sistemas", dependiendo de la seriedad y preparación que tenga cada plan y el personal que lo ejecuta. ¿PARA QUE Y COMO EDUCAR? Si la informática ha de tener un papel importante en el enriquecimiento de la labor educativa, es indispensable tener claro qué tipo de educación deseamos impulsar y cómo se puede favorecer tal enfoque educativo. La educación trasciende, definitivamente, los límites de la escolaridad; es algo que dura toda la vida y se centra en el desarrollo del individuo en todo su potencial. Aprender, por consiguiente, está en el corazón de la educación. El desarrollo de las capacidades individuales como ser social es lo que permite a las personas ganar niveles de educación. Sin embargo, no existe una manera única de lograr esto y es importante analizar las diversas aproximaciones al fenómeno educativo. ¿QUIEN DEBE CONTROLAR EL APRENDIZAJE Y POR QUE? El aprendizaje y la educación se mueven entre dos polos, dependiendo de los métodos y supuestos en que se base la persona para favorecer estos procesos. En un extremo cabe hablar de aprendizaje dirigido por el profesor y en el otro de aprendizaje autodirigido. Aunque a primera vista parece un simple cambio de método -en un caso predomina la metáfora de transmisión mientras que en el otro la metáfora de diálogo- es mucho más que eso; hay supuestos subyacentes bien diferentes en ambos extremos. En la metáfora de transmisión se enfatiza un flujo eficiente de información desde la fuente de ésta (profesor, materiales de enseñanza) hacia el destinatario de la misma, el estudiante. Es común oír expresiones como"cuesta trabajo hacerles llegar la idea a los alumnos", "la población objeto", "la entrega de la instrucción". Como dice Tiberius [TIB86], en el idioma de ésta, la metáfora dominante, enseñar equivale a decir y aprender a escuchar. En la metáfora de diálogo "profesores y estudiantes, tomados en su mejor dimen- sión, son inquisidores que se ayudan mutuamente en la búsqueda compartida de la ver- dad…; están comprometidos en una empresa común en la que la responsabilidad de adquirir conocimientos es mutua" [HEN78, 44]. De esta forma, el profesor, antes que ser la fuente principal de información, se convierte en un facilitador que ayuda a los aprendices a apropiarse del conocimiento. A Galvis 1992 Ingeniería de Software Educativo Parte 1 - Página 7
  8. 8. 8 Capítulo 1 Educación e informática educativa Detrás de estos polos hay una serie de supuestos de los que no necesariamente los profesores suelen se conscientes, pues muchas veces el enfoque que manejan es simple- mente el que conocen. Malcom Knowles [KNO75] señala los siguientes supuestos para cada uno de estos enfoques Aprendizaje dirigido por el profesor Aprendizaje autodirigido Supone que el aprendiz es esencialmente un ser Supone que el ser humano crece en dependiente y que el profesor tiene la responsa- capacidad (y necesidad) de autodiri-bilidad de decidir qué y cómo enseñarle. girse, como un componente esencial de madurez, y que esta capacidad de- be nutrirse de manera que se desarro- lle tan rápidamente como sea posible. Considera que la experiencia del aprendiz es de me- Considera que la experiencia del apren-nor valor que la del profesor y la de los autores de diz se convierte en una fuente cada los libros y otras fuentes de aprendizaje; por consi- vez más rica de autoaprendizaje y guiente, el profesor debe velar porque la experien- que debe ser explotada junto con los cia de estos expertos sea transmitida al aprendiz. recursos que ponen a disposición los expertos. Asume que los estudiantes están listos para apren- Asume que el individuo está listo der y que un grupo dado de aprendices estará listo para aprender lo que requiere para para aprender las mismas clases de cosas a los llevar a cabo las diversas tareas que mismos niveles de madurez. conlleva cada nivel de desarrollo a lo largo de la vida y que cada individuo, por consiguiente, sigue un patrón algo diferente de aprestamiento del de otros individuos. Asume que los estudiantes van a la educación con Asume que la orientación e interés un interés marcado en las materias que se estudian que tiene un aprendiz es fruto de sus (ven al aprendizaje como una acumulación de con- experiencias previas, y que su tenido) y que, por consiguiente, las experiencias orientación natural está dirigida a de aprendizaje deben organizarse en unidades de tareas o problemas y que, por tanto, contenido. sus experiencias de aprendizaje deberían girar alrededor de trabajos o proyectos de solución de problemas. Supone que los estudiantes están motivados por Supone que los aprendices se motivan recompensas y castigos externos que dependen de por incentivos internos, tales como la los resultados obtenidos (grados, diplomas, pre- necesidad de estima (principalmente mios, temor a fallar...) autoestima), el deseo de logro, la necesidad de progresar y de crecer, la satisfacción por el logro, la necesidad de saber algo específico, y la curiosidad. A Galvis 1992 Ingeniería de Software Educativo Parte 1 - Página 8
  9. 9. Para qué y cómo educar 9 Si reflexionamos sobre los anteriores enfoques y supuestos, nos daremos cuenta de que más que contraponerse, se complementan. No se trata de que necesariamente todo aprendizaje dirigido por el profesor es limitante (por el contrario, los aprendizajes reproductivos se logran mejor por dicho método), ni de que todo aprendizaje autodirigido es lo ideal (a pesar de que todos los aprendizajes productivos sólo se logran por este método). Si el autoaprendiz reconoce que hay ocasiones en que necesita ser enseñado, hará uso de ellas dentro de un marco de búsqueda que le permitirá explorar los recursos que se le ponen a disposición sin perder su autodirección. Y si el profesor reconoce que el método de transmisión no es suficiente para promover todo tipo de destrezas, que el aprendiz puede asumir parte del proceso en búsqueda de sus propios modelos de pensamiento, podrá contribuir en forma más eficiente al desarrollo de cada individuo. FORMAS SISTEMATICAS PARA CREAR AMBIENTES DE APRENDIZAJE Con el anterior marco de referencia, puede entenderse que coexistan dos formas sistemáticas para la creación y uso de ambientes de aprendizaje. Tomas Dwyer [DWY74] llama a estos polos, los enfoques algorítmico y heurístico. El lector no debe dejarse impresionar por la terminología. Aunque esotéricos, los términos algoritmo y heurística, de donde proviene la denominación de los enfoques, pueden ser muy dicientes para señalar su naturaleza. Según el Diccionario de la Lengua Española [1984] Algoritmo es un conjunto ordenado y finito de operaciones que permite hallar la solución a un problema, mientras que Heurística es algo perteneciente o relativo al arte de inventar, de descubrir o hallar; también es un principio general para resolver problemas. A Galvis 1992 Ingeniería de Software Educativo Parte 1 - Página 9
  10. 10. 10 Capítulo 1 Educación e informática educativa Enfoque educativo algorítmico Si de lo que se trata en un algoritmo es de resolver problemas bien definidos, es apenas lógico que se deban conocer muy bien cuáles son las situaciones inicial y final, así como los diferentes estadios o etapas intermedias que permiten pasar de la situación inicial a la final. Cuando esta forma de resolver problemas se lleva al campo de diseñar y administrar ambientes de enseñanza-aprendizaje, se puede convertir en un enfoque que guía la forma de actuar de docentes y estudiantes. Como el nombre lo sugiere, el enfoque algorítmico se orienta hacia la definición y realización de secuencias predeterminadas de actividades que, cuando se acierta en los supuestos sobre el nivel de entrada y las expectativas de los destinatarios y cuando se llevan a cabo las actividades en la forma esperada, conducen a lograr metas mensurables también predeterminadas. Este enfoque enfatiza un modelo de enseñanza del tipo "tubería" en el que el diseñador pretende lograr una transmisión eficiente del conocimiento que él considera que el alumno debería aprender. El enfoque algorítmico tiene el mérito de dar estructura y precisión a lo que de otra forma podría ser un proceso enmarañado o confuso, y de capturar esa precisión de modo que sea reproducible [DWY74]. El alumno, bajo este enfoque, tiene como misión asimilar al máximo las enseñanzas de su maestro, convirtiéndose en depositario de sus conocimientos y modelos de pensamiento. Estos modelos, la forma de pensar y la información que la sustenta, son el objeto de conocimiento que el profesor trata de transmitir a través de los diversos medios y materiales de enseñanza. Puede decirse que bajo este enfoque se da una educación "controlada por el diseñador". El decide para qué y qué enseñar, diagnostica o lanza hipótesis a partir de las cuales, establece el cómo y el hasta dónde y con qué nivel. El aprendiz debe tratar de aprehender al máximo lo que enseña el profesor, siendo éste y los materiales de que se vale, las fuentes del conocimiento. Este ya suele estar elaborado, no hay que descubrirlo, se trata de asimilarlo. Por supuesto que este enfoque tiene gran aplicación para promover aprendizajes de tipo reproductivo [i.e., desde conocimiento, hasta aplicación de reglas, así como dominio psicomotor, usando la taxonomía de Bloom [BLO71]] y presenta serias limitaciones para favorecer aprendizajes productivos [i.e., análisis, síntesis, evaluación, así como dominio afectivo, usando la misma taxonomía], dada la naturaleza no reproductiva de los mismos. Bajo la aproximación algorítmica, un instructor de vuelo procurará que su aprendiz vuele como él vuela; por el contrario, dentro del enfoque heurístico le A Galvis 1992 Ingeniería de Software Educativo Parte 1 - Página 10
  11. 11. ¿Para qué y cómo educar? 11 interesará que desarrolle sus propias estrategias de vuelo, sus propios modelos de pensamiento. En la práctica, le interesará que aprenda los conocimientos de base bajo el enfoque algorítmico y a resolver problemas complejos en forma heurística. A Galvis 1992 Ingeniería de Software Educativo Parte 1 - Página 11
  12. 12. 12 Capítulo 1 Educación e informática educativa Enfoque educativo heurístico El aprendizaje se produce por discernimiento repentino a partir de situaciones experienciales y conjeturales, por descubrimiento de aquello que interesa aprender, no mediante transmisión de conocimientos. No es de extrañar esto, si por definición la heurística tiene que ver con la invención y el descubrimiento. No se trata de que el profesor no enseñe, sólo que el conocimiento no lo proporciona él directamente al alumno. Este debe llegar al conocimiento interactuando conjeturalmente con el objeto de conocimiento o con un ambiente de aprendizaje que permita llegar a él. Sin embargo, para promover aprendizaje por descubrimiento no basta con que haya dispositivos heurísticos (micromundos, ambientes para explorar) que hagan posible la vivencia en que se basan las experiencias físicas o mentales que realiza el aprendiz. Es necesario que el profesor favorezca el desarrollo de las capacidades de autogestión en el aprendiz [PIA70]. En este sentido, dice Dwyer [DWY74, 140] que a fin de lograr una "educación controlada por el estudiante", en la que el alumno use el computador para desarrollar y probar sus propios modelos de pensamiento, es necesario que el profesor utilice una serie de estrategias heurísticas basadas en psicología cognitiva, que promuevan el desarrollo de la capacidad de autogestión del acto de aprendizaje. Estas incluyen: 1. Aprender a lidiar con los fracasos. Es natural en el hombre enfrentar fracasos (al menos, parciales). El proceso educativo debe proponerse ayudar a la gente a enfrentar estos fracasos parciales, identificar qué puede hacer al respecto, intentar diferentes alternativas, depurar el proceso que condujo al fracaso, concebir como un reto y algo positivo la creación de una conciencia que combine con claridad lo que la persona es capaz de hacer y lo que no. 2. Distinguir entre transmitir la experiencia acumulada y transmitir los modelos (interpretaciones) de dicha experiencia. La importancia de transmitir la herencia cultural y científica es innegable. La importancia de ayudar al estudiante a construir sus propios modelos del mundo se hace evidente si observamos el trabajo de maestros experimentados con niños ciegos. Estos instructores se convierten en educadores cuando aprenden a respetar la forma como los niños "ven" el mundo, ayudándolos a verlo por sí mismos. 3. Esperar lo inesperado sobre autogestión educativa, dando al alumno la oportunidad de recorrer por sí mismo el camino. Es importante que un maestro aprecie a sus alumnos como seres humanos, para aclarar, inspirar, guiar y estimular al estudiante. Los abusos de confianza son la excepción en ambientes de aprendizaje controlados por el aprendiz; y cuando ocurren, casi siempre es A Galvis 1992 Ingeniería de Software Educativo Parte 1 - Página 12
  13. 13. ¿Para qué y cómo educar? 13 posible explicarlos en términos de una combinación de no haber pensado las consecuencias de ciertos actos y un deseo de hacer cosas que estaban fuera del alcance. La solución a esto radica en el autocontrol, una de las metas de la educación; hay que dar gran importancia al desarrollo de esa conciencia clara de lo que uno es capaz de hacer o no hacer. 4. Usar ambientes educativos ricos, placenteros, con claros propósitos y buena guía. Aprendizaje y juego van de la mano, en cuanto que los ambientes lúdicos contribuyen a mantener motivados y activos a los participantes. Sin embargo, si estos ambientes no tienen un claro propósito y una buena guía, pueden ser ineficientes y hasta nocivos. Un profesor que discrimine estos elementos y que promueva el desarrollo de las capacidades de autogestión de sus estudiantes sabrá sacar provecho de ambientes educativos como el computador, el cual cuenta con amplias posibilidades de ofrecer experiencias para autoaprendizaje, así como de mediatizar la transmisión de la herencia cultural. Al análisis de estas posibilidades dedicaremos la siguiente sección. USOS EDUCATIVOS DEL COMPUTADOR Los computadores se pueden utilizar de muchas maneras en educación. Una clasificación predominante es la que propone Robert Taylor [TAY80], cuando dice que pueden servir como tutor, como herramienta y como aprendiz. Esto quiere decir, como medio de enseñanza-aprendizaje (educación apoyada con computador), como herramienta de trabajo (educación complementada con computador) y como objeto de estudio (educación acerca de la computación). A continuación se analizan las distintas facetas de estas tres dimensiones, desarrollándolas en orden inverso. LA COMPUTACION COMO OBJETO DE ESTUDIO Aprender computación no sólo es útil desde la perspectiva social y económica, según la cual la formación de especialistas en computación hace posible una transferencia y un desarrollo tecnológico que es indispensable para promover el desarrollo económico y social. También lo es desde la perspectiva individual, en la medida en que cada vez con mayor fuerza los computadores son bienes ligados a las actividades, ocupaciones y profesiones. Importa pues analizar qué implica y exige tanto la alfabetización computacional, la programación de computadores y la formación de especialistas en informática. A Galvis 1992 Ingeniería de Software Educativo Parte 1 - Página 13
  14. 14. 14 Capítulo 1 Educación e informática educativa Alfabetización computacional Se ha convertido ésta en una expresión "mágica" que es aplicable a casi todo lo que a uno se le ocurra en términos de iniciar a alguien en el uso del computador. Desafortundamente se pueden encontrar bajo esa denominación experiencias educativas cuyo énfasis varía entre aprender a programar en algún lenguaje "fácil y universal" (p. ej., BASIC o LOGO), aprender fundamentos de computación (p. ej., historia, componentes, terminología, funcionamiento, utilización básica y utilidades del computador), o aprender a manejar el computador con propósitos específicos (p. ej., usando un procesador de textos o alguna otra herramienta computacional de aparente utilidad para el usuario). Cualquiera sea el contenido de estos programas, lo fundamental en ellos debe ser que el usuario, mediante las experiencias que tenga con la máquina y con la orientación del instructor, comprenda las características básicas del computador, su potencial y limitaciones. Igualmente será importante que sepa usarlo apropiadamente dentro del conjunto de aplicaciones que son relevantes para su campo de acción (difícilmente se puede usar bien una aplicación de computador sin entender lo que sucede en la máquina a medida que la aplicación se ejecuta). Se trata de preparar "usuarios ilustrados" de la máquina y de las herramientas que la acompañan y no un "seguidor de instrucciones" o un creyente ciego en la magia que esta herramienta tecnológica parece tener para quien no la comprende. La alfabetización computacional es una necesidad a todo nivel, no un lujo de los pocos usuarios que tienen acceso a cursos o a experiencias semejantes. El provecho mayor o menor que una sociedad puede obtener de un soporte computacional e informático en algunas áreas dependerá en buena medida de la completa y amplia alfabetización computacional que exista en ella. Esto no significa que todo el mundo deba aprender a programar o a usar un procesador de texto; ya sería bueno que cada cual, en la medida en que tenga contacto con dispositivos computacionales, comprenda lo que ocurre detrás de esa pantalla o listado y pueda tomar una acción mejor fundamentada respecto a lo que debe hacer para sacar mayor provecho del soporte computacional que tiene a su alcance. Una cultura computacional no se improvisa y es necesario promoverla, entre otras cosas, mediante acciones de alfabetización. Sin embargo, no podemos pecar de incautos y pensar que con el logro de una cultura computacional básica es suficiente, a nivel social, para sacar el máximo provecho de la computación. Por el contrario, grupos sociales que se limitan a ser usuarios terminales de productos computacionales están en camino de maximizar su dependencia tecnológica (¡y por ende, su subdesarrollo!). Como dice Clayton [CLA74, 26], adoptar un enfoque hacia la tecnología según el cual sólo se transfieren productos tecnológicos, no ayuda a resolver los problemas sino quizás a usar cierto producto para resolver algunos problemas; es decir, crea dependencia, no del producto en sí, sino del productor. Cada vez que tengamos nuevos problemas, nuevas necesidades por atender, vamos a necesitar hallar A Galvis 1992 Ingeniería de Software Educativo Parte 1 - Página 14
  15. 15. Usos educativos del computador 15 un nuevo solucionador de problemas, ya que no hemos transferido la forma de hallar soluciones a nuestros problemas. La alfabetización computacional no puede ser un fin en sí misma, sino un medio para coadyuvar al logro de metas mayores. Es necesario entenderla como una puerta de entrada al mundo de la computación y al aprovechamiento de las oportunidades para el desarrollo personal y social que nos puede brindar el computador y la informática. Programación de computadores y la enseñanza de la solución de problemas Quienes pregonan éste como el uso principal que debería darse a los computadores en educación, conciben la programación de computadores como una segunda alfabetización [ERS81, 5], esto es, un medio de hacer explícitas las capacidades y habilidades de las cuales disponemos los seres humanos, en este caso para resolver problemas. Se considera entonces que la programación de computadores es un nuevo recurso que es fundamental para el desarrollo de destrezas intelectuales como el pensamiento estructurado y la solución de problemas por medio de estrategias heurísticas. Esta idea educacional para el uso de computadores tiene eco en las perspectivas sociales y económicas que la gente suele asociar con la programación de computadores. Por ejemplo, Hebenstreit [HEB84, 10] menciona que hay una presión social para que se enseñe programación de computadores aún a los niños, pensando quizá los padres que, en tiempos de crisis económica con creciente desempleo, saber programación de computadores servirá para garantizar permanencia en el empleo o para hallar uno mejor. Por otra parte, hay que reconocer también que los dueños de "escuelas de computación", o similares, así como los medios de comunicación, han jugado un papel significativo difundiendo ideas erróneas sobre el nivel de calificación profesional que se requiere para hallar trabajo en el área de la informática (p.ej., aparecen anuncios de prensa como los siguientes Sea una persona del futuro, compre su computador!, o Conviértase en programador, aprenda BASIC en una semana). Quienes piensan que saber programación es de por sí un seguro contra el desempleo pueden darse cuenta, por estadísticas de países desarrollados, que ya hay una considerable cantidad de desempleo para gente con poca preparación en informática y que estas personas deben seguir un camino largo y difícil de reentrenamiento profesional antes de conseguir un nuevo empleo en esta área [HEB84]. Por otra parte, quienes prestan atención a las posibilidades educativas que puede tener la programación de computadores sin profundizar en el conocimiento que se requiere para hacerlas realidad, pueden también llevarse buenas sorpresas. Hay muchas personas que han tomado cursos de programación, los han aprobado, pero no han mejorado sus destrezas intelectuales. El énfasis del curso estuvo en el len- guaje, no en su uso como un medio para aprender a resolver problemas. Y peor aún, la A Galvis 1992 Ingeniería de Software Educativo Parte 1 - Página 15
  16. 16. 16 Capítulo 1 Educación e informática educativa sensación de muchas de estas personas es que ni siquiera saben qué hacer con el lenguaje, aunque lo dominan. Ante situaciones como ésta hay quienes arguyen que tales efectos desastrosos se deben a los lenguajes de programación que se enseñan. Se ha hecho evidente un cambio en la enseñanza de los lenguajes de programación, pasando de BASIC (un lenguaje de alto nivel que está disponible en muchas máquinas) a PASCAL y LOGO (también lenguajes de alto nivel, pero que demandan usar programación estructurada) y más recientemente hacia PROLOG (otro lenguaje de programación de alto nivel en el que se "programa en lógica"). Sin embargo, el cambio en los lenguajes de programación no es suficiente para que la gente aprenda a pensar sólo por el hecho de aprender el lenguaje. Si bien es verdad que algunos lenguajes favorecen el uso de ciertas formas de pensamiento (p. ej., la programación estructurada que exigen PASCAL o LOGO va ligada al uso de la estrategia para solución de problemas de "divide y vencerás"), eso no implica necesariamente que quien enseña el lenguaje vaya más allá del sentido y la sintaxis de las instrucciones que lo componen. Según se ha establecido [DWY74, DWY75; MAD84; PAP78 y PAP80] la computación, y en particular la programación de computadores, puede ser un buen medio para ayudar al desarrollo de destrezas del pensamiento, cuando se realiza dentro de ambientes de aprendizaje que tengan propósitos y actividades claros respecto a enseñar a pensar. Dichos ambientes incluyen, entre otras cosas, ausencia de posiciones dogmáticas por parte del profesor, confianza y estímulo a la capacidad pensante del alumno para enfrentar y resolver problemas, reconocimiento y formulación explícita de los conocimientos y estrategias tácitas de solución de problemas que el alumno trae (es decir, de aquellas que utiliza sin ser consciente de ellas), y reforzamiento del valor que tiene analizar y corregir los errores durante la solución de problemas. Como se deduce de lo anterior, no basta con que el lenguaje de programación que se estudie favorezca el uso de estrategias de solución de problemas, aunque se tiene una mejor base para aprender a usarlas. Se necesitan profesores que estén entrenados en el aprovechamiento del potencial que tienen los lenguajes y otros dispositivos computacionales de tipo heurístico, para favorecer el aprendizaje de solución de problemas. Con el uso de lenguajes casi humanos y de dispositivos para interacción con la máquina que den cierto control al usuario sobre lo que hace la máquina, ésta se puede convertir en una extensión de la capacidad pensante del usuario, que le permitirá "vivir" lo acertado o errado de su pensamiento y corregirlo donde sea del caso. A este control sobre la máquina se referían quizá los niños entrevistados por Time. Formación de especialistas en computación e informática La transferencia racional de tecnología depende en buena medida de la preparación de personal especializado. Particularmente, la transferencia de tecnología en el área de computación educativa tiene como base el aporte de especialistas en computación y educación. A Galvis 1992 Ingeniería de Software Educativo Parte 1 - Página 16
  17. 17. Usos educativos del computador 17 Respecto a la formación especializada en computación e informática conviene señalar, en primer lugar, que si bien incluye lo referente a programación eficiente de computadores, ¡no es únicamente eso! La programación como herramienta de trabajo es una forma de ser eficiente en la solución de problemas; pero de nada sirve ser eficiente si no se asegura pertinencia en lo que se resuelve y eficacia en la solución. En aras de lograr estas cualidades, la formación de especialistas en estas áreas incluye como segundo pilar la incorporación del enfoque de sistemas y su uso para el estudio de solución de problemas. Complementariamente debe señalarse que la informática y la computación son campos tan exuberantes en generación y revaloración de conocimientos, que los avances de la tecnología llevan cada vez más a especializaciones dentro de esta rama del saber, así como a especializaciones para su aplicación en otras áreas de la actividad humana. Se trabaja, por ejemplo, en Inteligencia artificial, Robótica, Telemática, Ofimática, Informática educativa, Sistemas de información, Bases de datos, Diseño asistido por computador, Computación gráfica, etc. Formación en Informática educativa Para el desarrollo de un país no puede descuidarse la preparación de los diversos tipos de especialistas en informática, y mucho menos la de aquellos que van a ser piedra angular del sector educativo en lo que se refiere a usos educativos del computador. En este sentido, es indispensable tomar medidas que permitan a las instituciones educativas, particularmente las del nivel primario y medio, contar con los especialistas que hagan posible desarrollar una cultura informática entre la comunidad educativa. Sería poco lógico esperar a que en las instituciones educativas haya computadores para comenzar a pensar en la formación de especialistas al respecto. Se necesitan recursos humanos capaces de usar provechosamente el computador como soporte para desarrollar destrezas del pensamiento, de enseñar acerca del computador, y de dar el soporte técnico necesario para sistematizar o computarizar procesos educativos. No se trata de un especialista en todo, sino que deberían concebirse niveles graduales de formación en informática educativa 1. Alfabetización en informática educativa: la mínima que debería tener todo educador. Como fruto de ésta debería ser capaz de discriminar los usos educativos del computador bajo uno y otro enfoque educativo, así como demostrar dominio y entendimiento al menos de un sistema computacional que sea relevante para las labores docentes, investigativas o administrativas a su cargo. 2. Docencia enriquecida con informática: formación aplicable a los docentes que no se especializan en informática educativa pero que están llamados a ser usuarios potenciales de ésta a nivel personal y profesional. Se trata de fundamentar e instrumentar usos del computador ligados a la actividad del docente (p.ej., enseñanza de las ciencias exactas y naturales con apoyo de la hoja de cálculo electrónico, enseñanza del español o de las ciencias sociales con apoyo de A Galvis 1992 Ingeniería de Software Educativo Parte 1 - Página 17
  18. 18. 18 Capítulo 1 Educación e informática educativa procesadores de texto y de gráficas, enseñanza de la geometría mediante LOGO, uso de material educativo computarizado para la enseñanza de…, etc). En cada caso, el énfasis debería estar en el estudio de la problemática docente típica del área del saber y nivel de desarrollo de los aprendices a quienes orienta el docente, de modo que la selección y utilización de soluciones informáticas sea parte de una estrategia de enriquecimiento y mejoramiento del proceso de enseñanza-aprendizaje a la luz de lo que la investigación educativa señala y no sólo un trasplante de soluciones "interesantes". NO se trata de hacer más de lo mismo con computador, sino de resolver, con su apoyo, aspectos que con otros medios no es posible lograr. 3. Especialistas en informática educativa: formación aplicable a quienes deben asumir un rol que va más allá de ser usuario de soluciones educativas apoyadas con informática. Estas personas seguramente deberán ser soporte técnico en informática, guías y orientadores de quienes están en las dos categorías anteriores. Deberán asumir una función de liderazgo en la orientación de los usos y enfoques educativos que conviene implementar en los diferentes niveles y áreas del saber. Deberán asesorar la toma de decisiones sobre equipamiento, mantenimiento y utilización de computadores, así como sobre compra de soporte lógico o desarrollo del mismo. Serán quienes enseñen solución de problemas con computador a estudiantes y profesores que lo deseen. Quienes asuman la especificación y evaluación de los paquetes que se adquieren, y eventualmente el desarrollo y mantenimiento de los paquetes que se desarrollen en su institución. No se trata pues, de darles un baño en informática a los docentes de otras áreas, sino de preparar un especialista en informática educativa que sea catalizador de esta innovación en su institución. Respecto a cómo lograr esto, es importante destacar la distinción que hace Mariño [MAR88, 28] cuando indica que es necesario generar estrategias diferentes para dos grupos de docentes: los que están en servicio y los que se forman. Los primeros deben enfrentarse al problema del impacto computacional en la educación en forma inmediata y práctica: la formación para ellos debe darse con base en necesidades sentidas en la práctica docente, ligada a cursos cortos dictados en la institución a grupos interdisciplinarios que multipliquen su efecto. A quienes están en formación la motivación debe buscarse en un plano más general: deseo de mejorar la calidad de la educación y de sacar el mejor provecho de las herramientas tecnológicas disponibles. Para esto conviene ligar al currículo de educación experiencias donde se vivan los diversos usos del computador y donde se reflexione sobre los mismos, incluyendo práctica docente e investigación apoyadas con este medio. A Galvis 1992 Ingeniería de Software Educativo Parte 1 - Página 18
  19. 19. Usos educativos del computador 19 Enfoques para la educación en informática Qué se enseñe a una población dada, es una decisión que exige analizar cada caso. Sólo mediante el estudio de las necesidades individuales y sociales para aprender informática se puede resolver esta pregunta. Cómo ha de enseñársele aquello que interesa que aprenda, por su parte, tiene mucho que ver con el para qué queremos que aprenda el qué. Bajo un enfoque algorítmico simplemente puede interesar una transmisión y asimilación del objeto de conocimiento (un lenguaje, un sistema, un dispositivo…) y de la forma como nos acercamos a él como profesores; en este caso cabe hablar de que el alumno comprenda y utilice los dispositivos tecnológicos a su disposición, que domine y haga uso eficiente de los lenguajes y sistemas de computación que interesa aprender. Bajo un enfoque heurístico puede más bien interesar que el aprendiz descubra y se apropie de conocimientos, habilidades o destrezas que se pueden lograr a través del estudio de la computación e informática, desarrollando sus propios modelos de pensamiento; en este caso, puede interesar que el aprendiz adquiera la capacidad de resolver problemas con apoyo informático, siendo capaz de especificar, diseñar, desarrollar, probar, ajustar y documentar la solución apoyada con computador. Ambas maneras de abordar el problema -algorítmica y heurística- son posibles trabajando sobre un mismo objeto de conocimiento, la informática. El profesor debe decidir cuál enfoque educativo le interesa y ser consecuente con el mismo. El siguiente cuadro resume las aproximaciones posibles que, como ya se dijo, se complementan, antes que contraponerse. Tipo de uso Enfoque algorítmico Enfoque heurístico Comprensión de Identificación, dispositivos tecnológicos especificación diseño Computación Dominio y utilización de y como objeto lenguajes y sistemas solución de problemas de estudio de computación con apoyo informático A Galvis 1992 Ingeniería de Software Educativo Parte 1 - Página 19
  20. 20. 20 Capítulo 1 Educación e informática educativa AMBIENTES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE ENRIQUECIDOS CON COMPUTADOR Ahora que se ha hecho un amplio recorrido por el mundo de la computación como objeto de estudio, dilucidado en lo posible el potencial que puede tener el hecho de aprender computación para el desarrollo individual y social, y se han destacado algunos de los elementos que deben tenerse en cuenta para hacer efectivo dicho potencial, conviene analizar el uso de la computación como apoyo al proceso de enseñanza-aprendizaje, independientemente de que el contenido esté o no relacionado con la computación. Las expectativas que crea el computador como medio de enseñanza-aprendizaje se fundamentan tanto en las características técnicas que tiene la máquina como en los desarrollos de la tecnología educativa en que se fundamenta el diseño de ambientes de aprendizaje [BAR85, GAL88, WAL84]. Algo que es consustancial al computador moderno es la interactividad que es posible lograr entre el usuario y la máquina. Sin esta posibilidad sería muy poco probable que este medio pudiera ofrecer algo diferente o mejor que otros medios para promover ciertos aprendizajes. Palabra escrita y portabilidad son atributos propios del medio impreso. Imagen, color, animación y sonido, prerrogativas del medio audiovisual. En el computador se pueden combinar estos atributos e interactividad. Una buena utilización del medio computacional en la educación depende, en gran medida, de lo interactivo que sea el material. A la interactividad que es posible obtener en el computador utilizando diferentes dispositivos de intercomunicación hombre-máquina, a los que se denomina interfaces, se suma la capacidad de almacenamiento, procesamiento y transmisión de información, así como la posibilidad de crear ambientes multimediales comandados desde o con apoyo del computador. Sin embargo, estos atributos del computador servirían de poco, para crear ambientes de aprendizaje, si no hubiera tecnologías educativas que fundamentaran e hicieran posible llevar a la práctica uno, otro o la combinación de los dos enfoques educativos que polarizan la acción, enfoques algorítmico y heurístico. En este sentido, la psicología del aprendizaje humano ha hecho aportes importantes y ha favorecido con su evolución, de teorías conductistas a teorías cognitivas, el paso de modelos de enseñanza-aprendizaje centrados en quien enseña, a paradigmas centrados en quien aprende. Esto ha permitido que con el advenimiento del computador como medio de enseñanza-aprendizaje tomara cuerpo la redefinición de educación que en su momento impulsó Margaret Mead [MEA50] , según la cual se impone pasar de una educación vertical (modelo de transmisión) a una educación horizontal (modelo de diálogo), pero que bajo las restricciones de los medios unidireccionales no podía hacerse. A Galvis 1992 Ingeniería de Software Educativo Parte 1 - Página 20
  21. 21. Usos educativos del computador 21 El computador en el concierto de los medios de enseñanza-aprendizaje Los Materiales Educativos Computarizados (MECs) tratan, ante todo, de complementar lo que con otros medios y materiales de Enseñanza-Aprendizaje (E-A) no es posible o es difícil de lograr. A diferencia de lo que algunos educadores temen, no se trata de remplazar con MECs la acción de otros medios educativos cuya calidad está bien demostrada. Este punto de vista racionalizante no es extraño si se piensa que el computador es un bien escaso y también costoso, cuyo uso debe ofrecer máximos beneficios, en este caso educativos. Se verá a continuación qué implicaciones tiene esta perspectiva en el papel que debería desempeñar un MEC [GAG75]. No tiene sentido usar un computador para que haga las veces de libro electrónico. Entre otras cosas, el libro de texto es portátil, no requiere equipos para poder leerlo, se puede subrayar, es barato. Es ilógico pretender remplazar el libro de texto con un material que se limite a duplicar estas funciones a mayor costo y con mayores requerimientos para su uso. Por el contrario, es importante complementarlo con materiales que superen algunas de sus limitaciones, como pueden ser su falta de interactividad (no se puede mantener un diálogo entre el lector y el libro) y su limitada capacidad para brindar información de retorno diferencial a las respuestas que dan los aprendices a los ejercicios dentro del material. Los materiales audiovisuales, por su parte, no conviene emularlos en el computador, creando presentaciones audiovisuales computarizadas que despliegan imágenes con variados grados de movimiento, color y acompañadas de sonido. En el computador se pueden lograr estos efectos, mas no es la solución más rentable poner tales materiales a disposición de los usuarios usando computadores como medio de presentación. Resulta más rentable capturar en videocinta tales imágenes y "rodarlas" en equipos apropiados, máxime si hay necesidad de proyectarlas. De hecho los efectos computarizados se constituyen en un magnífico insumo de los programas audiovisuales, mas no son un fin en sí mismos. Lo que tiene sentido es aprovechar el potencial audiovisual del computador y de los medios con que se puede interconectar (p.ej., videocintas, videodiscos) para crear ambientes interactivos en los que se vivencien situaciones que hagan posible el aprendizaje. Interactividad, una cualidad particular del computador, es una de las condiciones esenciales para que un audiovisual tenga ganancia al ser enriquecido con computador. Los ambientes vivenciales, por su parte, altamente deseables cuando se requiere experiencia directa sobre el objeto de conocimiento, no siempre están disponibles para que los estudiantes los exploren. En unos casos se trata de fenómenos naturales que se presentan sólo de vez en cuando y en ciertos lugares (p.ej., es imposible que usted observe cualquier estrella o constelación desde cualquier parte del planeta o en cualquier momento, pero un simulador apropiado le permitiría hacerlo); en otros casos, puede ser arriesgado que el aprendiz participe directamente en el proceso (p.ej., nadie se deja operar por un aprendiz de cirujano, pero no daña a nadie que el aprendiz interactúe con un sistema que simule las condiciones del paciente y donde puede someter a prueba y mejorar su capacidad de tomar decisiones a lo largo de una operación); en otros casos, A Galvis 1992 Ingeniería de Software Educativo Parte 1 - Página 21
  22. 22. 22 Capítulo 1 Educación e informática educativa puede ser costoso que cada alumno lleve a cabo la experiencia, siendo lo usual que el profesor la realice a modo de demostración (por el contrario, un laboratorio simulado puede permitir al aprendiz llevar a cabo experiencias que le permitan entender lo que conlleva el fenómeno de interés). Con los medios audiovisuales convencionales se pueden capturar algunas imágenes de los ambientes vivenciales (p.ej., con una videocámara se captan detalles de un parto, de una explosión atómica o de algún otro fenómeno), pero esto no brinda al aprendiz la oportunidad de participar en la experiencia. El computador, por su parte, permite crear o recrear situaciones que el usuario puede vivir, analizar, modificar, repetir a voluntad, dentro de una perspectiva conjetural (qué pasa si…) en la que es posible generar y someter a prueba sus propios patrones de pensamiento. El trato humano que da un profesor, por lo demás, difícilmente puede remplazarse con un MEC. Los sistemas de comunicación hombre-máquina aún son bastante primitivos como para que haya una verdadera relación dialogal pensante entre usuario y máquina, a pesar de que los esfuerzos en el área del lenguaje natural, dentro de la inteligencia artificial, han dado logros significativos. El docente, usando recursos educativos para apoyar las funciones que puede mediatizar con materiales de aprendizaje, se convierte así en un creador y administrador de ambientes de aprendizajes que sean significantes para sus alumnos, al tiempo que relevantes y pertinentes a lo que se desea que aprendan. El computador puede ser uno de estos medios, complementario a otros a los que puede echar mano el profesor. Tipos de Materiales Educativos Computarizados, MECs Una gran clasificación de los MECs es la propuesta por Thomas Dwyer [DWY74], que está ligada al enfoque educativo que predomina en ellos: algorítmico o heurístico. Un MEC de tipo algorítmico es aquel en que predomina el aprendizaje vía transmisión de conocimiento, desde quien sabe hacia quien lo desea aprender y donde el diseñador se encarga de encapsular secuencias bien diseñadas de actividades de aprendizaje que conducen al aprendiz desde donde está hasta donde desea llegar. El rol del alumno es asimilar el máximo de lo que se le transmite. Un MEC de tipo heurístico es aquel en el que predomina el aprendizaje experiencial y por descubrimiento, donde el diseñador crea ambientes ricos en situaciones que el alumno debe explorar conjeturalmente. El alumno debe llegar al conocimiento a partir de la experiencia, creando sus propios modelos de pensamiento, sus propias interpretaciones del mundo, las cuales puede someter a prueba con el MEC. Otra forma de clasificar MECs es según las funciones educativas que asumen, a saber: sistemas tutoriales, sistemas de ejercitación y práctica, simuladores, juegos educativos, lenguajes sintónicos, micromundos exploratorios, sistemas, expertos, sistemas inteligentes de enseñanza. A Galvis 1992 Ingeniería de Software Educativo Parte 1 - Página 22
  23. 23. Usos educativos del computador 23 Enfoque educativo Tipo de material educativo según la función que asume Algorítmico Sistema tutorial Sistema de ejercitación y práctica Heurístico Simulador Juego educativo Micromundo exploratorio Lenguaje sintónico Sistema experto Algorítmico o Sistema inteligente de enseñanza-aprendizaje heurístico Por supuesto que ambas taxonomías se complementan, toda vez que los enfoques y las funciones educativas van íntimamente ligados. El cuadro anterior resume las relaciones entre los enfoques y los tipos de función educativa que pueden asumir los MECs. Cada uno de estos tipos de MEC tiene cualidades y limitaciones que vale la pena detallar, a efectos de favorecer una selección apropiada del tipo de MEC que mejor corresponda a una necesidad educativa. Sistemas tutoriales Típicamente un sistema tutorial incluye las cuatro grandes fases que según Gagné [GAG74, GAG75] deben formar parte de todo proceso de enseñanza-aprendizaje: la fase introductoria, en la que se genera la motivación, se centra la atención y se favorece la percepción selectiva de lo que se desea que el alumno aprenda; la fase de orientación inicial, en la que se da la codificación, almacenaje y retención de lo aprendido; la fase de aplicación, en la que hay evocación y transferencia de lo aprendido; y la fase de retroali- mentación en la que se demuestra lo aprendido y se ofrece retroinformación y refuerzo. Esto no significa que todos los tutoriales deben ser iguales, como se verá a continuación. El sistema de motivación y de refuerzo que se emplee, depende en gran medida de la audiencia a la que se dirige el material y de lo que se desee enseñar. Con niños la motivación puede ir ligada a personajes animados o a juegos que se introducen como parte del material, mientras que con adultos la competencia, la fama o el dinero suelen utilizarse como sistemas de recompensa y ser buenos motivadores. La secuencia que se observa, por su parte, depende en buena medida de la estructura de los aprendizajes que subyacen al objetivo terminal y del mayor o menor A Galvis 1992 Ingeniería de Software Educativo Parte 1 - Página 23
  24. 24. 24 Capítulo 1 Educación e informática educativa control que desee dar el diseñador a los aprendices. Por ejemplo, en un tutorial con menú (se ofrecen opciones al usuario para que escoja lo que desea aprender o hacer) el aprendiz puede decidir qué secuencia de instrucción sigue, mientras que cuando se lleva historia del desempeño del aprendiz el diseñador puede conducir al usuario por rutas que ha prefijado en función del estado de la historia. Las actividades y el entorno del aprendizaje también dependen de lo que se esté enseñando y de su nivel, así como de las personas a las que se dirige. En todos los casos es importante que el ambiente sea significante para los aprendices (de aquí la necesidad de tomar en cuenta la audiencia). Pero dependiendo del tipo de aprendizaje de que se trate, las condiciones críticas que se deben cumplir son diferentes. Por ejemplo, según Gagné (ibid) para aprender información verbal es crítico crear un contexto organizado y significativo, mientras que en las habilidades intelectuales la secuencia jerárquica y la cantidad y variedad de ejercicios son fundamentales. Las oportunidades de práctica y la retroinformación asociada están directamente ligadas con lo que se esté enseñando y son parte muy importante del sistema tutorial. Dependiendo de lo que el alumno demuestre que ha aprendido al resolver las situaciones que se le presenten, el sistema deberá valorar lo hecho y tomar acciones que atiendan las deficiencias o los logros obtenidos. Por ejemplo, un grupo de aciertos puede hacer que el alumno pase a la siguiente unidad de instrucción, mientras que un grupo de fallas puede llevar a obtener instrucción remedial y complementaria con la ya obtenida. Lo que no tiene sentido es desperdiciar el potencial que tiene un MEC tutorial limitándose a decir al alumno "intente otra vez" cuando falla. La información de retorno debe reorientar al estudiante hasta donde sea posible; cuando no se puede reorientar más, se debe desencadenar un nuevo ciclo de instrucción que favorezca un aprendizaje guiado. Desde la perspectiva de los tipos de aprendizaje para los que puede ser útil un sistema tutorial, una estrategia de transmisión de conocimientos es aplicable sólo para los niveles de aprendizaje reproductivo. En la taxonomía de Bloom [BLO71] podrían lograrse aprendizajes cognoscitivos hasta el nivel de aplicación, el cual equivale en la taxonomía de Gagné al uso de reglas. Los niveles altos de pensamiento (según Bloom análisis, síntesis o evaluación, equivalentes a solución de problemas según Gagné), en los que el aprendizaje es eminentemente productivo antes que reproductivo, los sistemas tutoriales poco efecto pueden tener, si se considera que el aprendizaje productivo exige desarrollar modelos propios de pensamiento, asunto que está por definición en contravía con la idea de transmitir los modelos de pensamiento del autor del material. La utilidad de los sistemas tutoriales, aún dentro de la perspectiva anterior, no es poca. Si bien en las categorías inferiores y media del dominio cognoscitivo muchos otros medios y materiales tienen un buen potencial de uso, el computador se vuelve particular- mente útil cuando se requiere alta motivación, información de retorno diferencial e inmediata, ritmo propio, secuencia controlable por el usuario parcial o totalmente. No es que no se puedan enseñar reglas, v.gr., ortografía, operaciones con números fraccionarios… recurriendo a los medios convencionales de enseñanza. Sin embargo, A Galvis 1992 Ingeniería de Software Educativo Parte 1 - Página 24
  25. 25. Usos educativos del computador 25 hay evidencia amplia de que estas destrezas no se desarrollan con el nivel deseado haciendo uso de los medios de E-A convencionales, a pesar de que se enseñan en la primaria, secundaria y aún en la universidad. En estos y en casos semejantes el com- putador está llamado a ofrecer un ambiente entretenido, amigable y excitante que permita a los alumnos superar el desgano que la temática les genera y embarcarse en una experiencia que les ayude a superar las limitaciones que tengan en el uso de tales destrezas. Sistemas de ejercitación y práctica Como lo sugiere su denominación, se trata con ellos de reforzar las dos fases finales del proceso de instrucción: aplicación y retroinformación. Se parte de la base de que mediante el uso de algún otro medio de enseñanza, antes de interactuar con el MEC, el aprendiz ya adquirió los conceptos y destrezas que va a practicar. Por ejemplo, antes de que sus alumnos usen el respectivo MEC, el profe- sor de matemáticas explica las reglas básicas para efectuar operaciones con números fraccionarios, da algunos ejemplos y asigna ejercicios del texto para trabajo individual. Dependiendo de la cantidad de ejercicios que traiga el texto y del mayor o menor detalle que posea la reorientación, el alumno podrá llevar a cabo suficiente aplicación de lo aprendido y obtener información de retorno. Sin embargo, la retroinformación estática que provee un texto difícilmente puede ayudar al usuario a determinar en qué parte del proceso cometió el error que le impidió obtener el resultado correcto. Por esto, es conveniente complementar el trabajo del alumno usando un buen programa de ejercita- ción y práctica en el que pueda resolver variedad y cantidad de ejercicios y, según el proceso que siguió en su solución, obtener información de retorno diferencial. En un sistema de ejercitación y práctica deben conjugarse tres condiciones: cantidad de ejercicios, variedad en los formatos con que se presentan y retroinformación que reoriente con luz indirecta la acción del aprendiz. No hay discusión de que la transferencia y la generalización de la destreza depende en buena medida de las dos primeras condiciones. Respecto a la reorientación, no tiene sentido dejar al estudiante sin ayuda ("intente otra vez") o simplemente darle la respuesta al segundo o tercer intento. Lo primero no da ganancia marginal al MEC sobre otro tipo de material y lo segundo refuerza malos hábitos de estudio, toda vez que inconscientemente se refuerza la pereza mental del usuario cuando cae en cuenta de que una forma fácil de obtener la solución correcta es no pensando, limitándose a contestar mal dos o tres veces seguidas. Se impone, por consiguiente, dar la oportunidad de reprocesar la respuesta, dando pistas o criterios aplicables a la misma; cuando esto ya no es posible, cabe una solución guiada, pero no una respuesta directa. Otros factores importantes en los sistemas de ejercitación y práctica son los sistemas de motivación y de refuerzo. Como de lo que se trata es de que el aprendiz logre destreza en lo que está practicando, y esto no se logra sino con amplia y variada ejercitación, es importante crear un gancho dentro del programa que mueva al usuario A Galvis 1992 Ingeniería de Software Educativo Parte 1 - Página 25
  26. 26. 26 Capítulo 1 Educación e informática educativa a realizar una cantidad significativa de ejercicios que estén resueltos bien y sin ayuda. La competencia puede ser un motivador efectivo (competencia contra otros estudiantes, contra el computador, contra uno mismo, o contra el reloj). La variedad de despliegues de pantalla -usando texto, gráficos, sonido- también es motivante, así como la fijación de metas y el suministro de recompensas relacionadas (p.ej., baila un muñeco si logra tantos puntos, entra en la galería de la fama si…). También cabe administrar castigos (p.ej., pierde puntaje) asociados a comportamientos no deseados (p.e., ensayo y error, demora en responder…). Una clase particular de sistemas de ejercitación y práctica son los "tutoriales por defecto", sistemas en los que como desenlace de la etapa de retroinformación, cuando el desempeño es defectuoso, el usuario recibe instrucción supletoria de las deficiencias detectadas. También cabe en esta clase de sistema híbrido dar la oportunidad al usuario de elegir cuándo y qué instrucción supletoria recibir. Otra variedad importante son los sistemas de "sobreejercitación por defecto", en los que el computador mantiene un perfil-diagnóstico de las habilidades que ha logrado el usuario y de las que no y, a partir de esto, propone al aprendiz más ejercicios sobre las áreas en que muestra mayores dificultades y las reorienta con variados grados de apoyo. Los sistemas de ejercitación y práctica comparten con los tutoriales la limitación ya planteada en cuanto al tipo de aprendizajes que apoyan. Sin embargo, desempeñan un papel muy importante en el logro de habilidades y destrezas, sean éstas intelectuales o motoras, en las que la ejercitación y reorientación son fundamentales. Simuladores y juegos educativos Ambos poseen la cualidad de apoyar aprendizaje de tipo experiencial y conjetural, como base para lograr aprendizaje por descubrimiento. La interacción con un micromundo, en forma semejante a la que se tendría en una situación real, es la fuente de conocimiento. En una simulación, aunque el micromundo suele ser una simplificación del mundo real, el alumno resuelve problemas, aprende procedimientos, llega a entender las características de los fenómenos y cómo controlarlos, o aprende qué acciones tomar en diferentes circunstancias. Las simulaciones intentan apoyar el aprendizaje asemejando situaciones a la realidad; muchas de ellas son bastante entretenidas, pero el entretenimiento no es una de sus características principales. Por el contrario, los juegos pueden o no simular la realidad pero sí se caracterizan por proveer situaciones excitantes (retos) o entretenidas. Los juegos educativos buscan que dicho entretenimiento sirva de contexto al aprendizaje de algo, dependiendo de la naturaleza del juego [ALE85]. Las simulaciones y los juegos educativos pueden usarse en apoyo de cualquiera de las cuatro fases del aprendizaje: pueden ser sólo motivantes, o añadir a esto la A Galvis 1992 Ingeniería de Software Educativo Parte 1 - Página 26
  27. 27. Usos educativos del computador 27 oportunidad de descubrir el conocimiento, de afianzarlo practicando en variedad de situaciones y en cada una de ellas recibir información de retorno diferencial. Lo esencial, en ambos casos, es que el alumno es un agente necesariamente activo que, además de participar en la situación, debe contínuamente procesar la información que el micromundo le proporciona en forma de situación problemática, condiciones de ejecución y resultados. En estos ambientes vivenciales de aprendizaje, una vez que el aprendiz hace suyo el reto propuesto por el profesor o por el sistema, él es actor y fuente principal de aprendizaje, a partir de su propia experiencia. El micromundo por sí solo no es suficiente. Hay necesidad de generar o proponer situaciones por resolver. Las situaciones excitantes, además de servir de motores para la acción, dan sentido y orientación a lo que el aprendiz hace. En ocasiones el usuario trabaja por ensayo y error, probando cosas a ver qué resulta y, a partir de esto, intenta resolver el reto. Pero también es usual que el aprendiz se trace hipótesis basado en su experiencia y conocimientos acumulados, a modo de síntesis de lo que ya sabe. En ambos casos, al poner en práctica sus ideas, al ver en el computador el efecto que ellas tienen, el aprendiz obtiene información de retorno implícita, inherente a un nuevo estado del sistema, la cual él debe descifrar para saber qué pasa en el interior del simulador o del juego y determinar cuál es la norma o principio que guía su comportamiento. Este proceso inquisitivo, experiencial y analítico es el que ayuda a que el aprendiz desarrolle sus propias estrategias de pensamiento. La acción del profesor u orientador no puede suprimirse al usar estos dispositivos de computación. Si no hay quién induzca al alumno al mundo del simulador o del juego educativo, que le ayude a entender el escenario y las herramientas con que se va a apoyar en él, difícilmente va a saltar dentro del micromundo a resolver situaciones. En la medida en que una sección tutorial del material puede suplir esta fase, el orientador puede dejarla al material. La exploración de un micromundo en modo "a ver qué pasa si…" es buena en tanto el aprendiz se familiariza con el escenario y con sus herramientas; de esta forma va descubriendo aquellos detalles que, aunque se los digan, en tanto no los vive no los incorpora. Pero una vez que se está ducho en el manejo del simulador o del juego, es importante que el orientador proponga problemas al estudiante, con complejidad creciente si es posible, de manera que la exploración y la conjetura contribuyan a su solución. Cuando el alumno logre su meta, es imprescindible que el orientador interpele al usuario sobre lo aprendido, de manera que promueva el establecimiento explícito de los principios derivados. Hay evidencia [POL67] de que el aprendizaje procedimental sobre solución de problemas es en buena medida tácito para alumnos y profesores, por lo que se requiere hacerlo explícito, en este caso reflexionando sobre la experiencia vivida, para que se convierta en una heurística (principio general) útil para otras situaciones. A Galvis 1992 Ingeniería de Software Educativo Parte 1 - Página 27
  28. 28. 28 Capítulo 1 Educación e informática educativa Es obvio que la situación que se vive en un simulador o en un juego es de por sí motivante. Su solución requiere una combinación de destreza, conocimiento, intuición y, por qué no, de suerte. Sin embargo, para que la motivación se mantenga o se incremente, es importante que haya asociadas a un buen desempeño ciertas recompensas que sean relevantes al usuario, lo mismo que cierta clase de castigos ligados al error repetido, de modo que controlen el mero ensayo y error. Los puntajes y las recompensas suelen ser buenos elementos para crear sistemas de motivación y de refuerzo. La utilidad de los simuladores y juegos depende en buena medida de la necesidad educativa que se va a atender con ellos y de la forma como se utilicen. Como motivantes, son estupendos. Para favorecer aprendizaje experiencial, conjetural y por descubrimiento, su potencial es tan o más grande que el de las mismas situaciones reales (en ellas no se pueden hacer todas las cosas que se hacen en un micromundo, al menos durante el mismo rango de tiempo). Para practicar y afinar lo aprendido, cumplen con los requerimientos de los sistemas de ejercitación y práctica, sólo que de tipo vivencial. En cualquier caso, para que un simulador o juego educativo sea un dispositivo para aprendizaje heurístico, el manejo por parte del orientador debe ser coherente con esta filosofía, evitando ser directivo, creando retos, iluminando con luz indirecta y, sobre todo, teniendo confianza en que sus alumnos serán capaces de lograr lo propuesto [DWY75]. Profesores que piensan que ellos y sólo ellos pueden dar en el clavo, que no dan a sus estudiantes la oportunidad de pensar, de equivocarse y de corregir, difícilmente podrán sacar provecho real a dispositivos educativos como éstos. Lenguajes sintónicos y micromundos exploratorios Una forma particular de interactuar con micromundos es haciéndolo con ayuda de un lenguaje de computación, en particular si es de tipo sintónico. Como dice Papert [PAP80] un lenguaje sintónico es aquel que no hay que aprender, que uno está sintonizado con sus instrucciones y que se puede usar naturalmente para interactuar con un micromundo en el que los comandos sean aplicables. Este es el caso de LOGO, el lenguaje que entiende la tortuga geométrica y cuyas instrucciones permiten que la tortuga se mueva, deje trazo, aprenda instrucciones… El alumno se puede valer de LOGO para hacer que la tortuga cumpla tareas (resuelva problemas) que son de interés para él o que han sido propuestos por el profesor. Otro ejemplo de lenguaje sintónico lo constituye el que entiende Karel, un robot creado por Richard Pattis [PAT81], el cual puede entender un conjunto de instrucciones relacionadas con objetos y situaciones que suceden en un mundo bidimensional. En el uso de lenguajes de computación que permiten interactuar con micromundos es clave no sólo la naturalidad con que se pueda usar el lenguaje; también lo es la posibilidad de practicar la estrategia de "refinamiento a pasos" (refinamientos sucesivos) en la solución de problemas, la cual es base de la programación estructurada. El trabajo del profesor es promover que el aprendiz resuelva los problemas descomponiéndolos en sus partes y a su vez cada una de ellas en nuevas partes, hasta A Galvis 1992 Ingeniería de Software Educativo Parte 1 - Página 28
  29. 29. Usos educativos del computador 29 cuando llegue a enunciados que tienen solución directa por medio del uso de una instrucción que entiende el computador. Esta forma de abordar la solución de problemas, en la que se refleja la heurística de "divide y vencerás", es impuesta por el programa interpretador del lenguaje y debe ser promovida por el profesor. No basta con que el alumno halle situaciones intermedias que permitan pasar de la situación inicial a la final (esto podría manifestarse en el uso de una colección larga de instrucciones lineales), sino que es importante que lo haga con base en un refinamiento sucesivo de tales situaciones (lo cual arroja como resultado una estructura arbórea de subproblemas y procedimientos para resolverlos). Lo anterior es quizá la más destacada diferencia entre los simuladores, juegos educativos y los lenguajes sintónicos. Sólo en los últimos se exige dar solución estructurada al problema en cuestión, es decir, una que conlleve división del problema en subproblemas. El programa interpretador o el programa compilador del lenguaje sintónico verifica que los procedimientos con que se especifica la solución y sus componentes mantienen una estructura arbórea que sea reflejo de la solución estruc- turada. A pesar de que el uso de un lenguaje disminuye la interactividad entre el usuario y el micromundo (la respuesta a lo que se define con el lenguaje está diferida por el tiempo de interpretación o de compilación), esto no sacrifica la significancia en lo que se hace (el micromundo y las situaciones también son excitantes), ni suprime los requerimientos de crear sistemas de motivación y refuerzo apropiados, como tampoco de hacer un manejo de la situación, por parte del profesor, que esté en consonancia con el modelo horizontal de educación. La principal utilidad de los lenguajes sintónicos, al menos de los dos que hemos mencionado, es servir para el desarrollo de estrategias de pensamiento basadas en el uso de heurísticas de solución de problemas. Esto, de por sí, es una gran ganancia. Sistemas expertos con fines educativos Una clase muy particular de sistemas para aprendizaje heurístico son los llamados sistemas expertos (SE). Estos son sistemas de computación capaces de representar y razonar acerca de algún dominio rico en conocimientos, con el ánimo de resolver problemas y dar consejo a quienes no son expertos en la materia [JAC86]. Otra forma de llamar a los SE es sistemas basados en conocimiento. Esto de debe a que son sistemas que usan conocimientos y procedimientos de inferencia para resolver problemas que son suficientemente difíciles como para requerir experiencia y conocimiento humano para su correcta solución [ARA85, BEC90]. Desde el punto de vista del usuario-aprendiz, un SE es un sistema que además de demostrar gran capacidad de desempeño en términos de velocidad, precisión y exactitud, tiene como contenido un dominio de conocimientos que requiere gran cantidad de A Galvis 1992 Ingeniería de Software Educativo Parte 1 - Página 29
  30. 30. 30 Capítulo 1 Educación e informática educativa experiencia humana, no sólo principios o reglas de alto nivel, y que es capaz de hallar o juzgar la solución a algo, explicando o justificando lo que halla o lo que juzga, de modo que es capaz de convencer al usuario de que su razonamiento es correcto [JAC86]. Esta capacidad de razonar como un experto es lo que hace a los SE particularmente útiles para que los aprendices ganen experiencia en dominios en que es necesario obtenerla y hagan explícito el conocimiento que está detrás de ella. Por ejemplo, un médico anestesiólogo no puede permitirse tener equivocación con pacientes en la vida real, debe lograr el conocimiento suficiente durante su formación; pero los casos que se le presentan en la universidad y en su práctica supervisada no necesaria- mente agotan todas las posibilidades. En circunstancias como ésta es importante que el futuro profesional tenga la oportunidad de ganar bastante y relevante experiencia razonada. Para esto le sería muy útil interactuar con un SE sobre anestesiología. En un SE se trabaja ordinariamente sobre la base de motivación intrínseca y autorrefuerzo. Quien interactúa con él para aprender sobre algo, es porque está motivado a explorar y analizar las situaciones problemáticas que se le proponen en el micromundo del SE, obteniendo autorrefuerzo al observar el efecto de las decisiones que toma y cuyas consecuencias hace ver el SE. A diferencia de un simulador, en el que también se pueden vivir experiencias, en un SE es posible obtener explicación sobre el razonamiento seguido por el mismo para llegar a un estado dado del micromundo. Esto es posible gracias a que en el SE se pueden reconstruir las inferencias hechas por razonamiento a partir de la base de conocimientos de que dispone, a la luz de los hechos acumulados y de las decisiones que toma el usuario (nuevos hechos). Esta posibilidad de reconstruir y analizar el conocimiento que condujo a un resultado final es fundamental en la reorientación del aprendiz y en la formulación explícita de conocimientos tácitos. Otras razones que dan utilidad educativa a un experto son las siguientes [MAR88]: en la etapa de su diseño el esfuerzo intelectual que exige formalizar las reglas que se van a incluir puede llevar al diseñador a un mayor o más detallado conocimiento del universo que se trata. Por otra parte, la estructura misma de un sistema experto permite ver el conocimiento y el proceso de aprendizaje desde una perspectiva sistémica como una unión de información o conocimiento y control o reglas de estructuración y manipulación de este conocimiento. En tercer lugar, dado que un sistema experto encierra lo que sabe un experto acerca de un dominio específico, resulta razonable pensar en él como base de un sistema individualizado de aprendizaje apoyado con computador en ese dominio. Sistemas tutoriales inteligentes Otra aplicación de los esfuerzos en Inteligencia artificial, complementario a los SE, son los Sistemas Tutoriales Inteligentes (STI). Estos, sin embargo, no se pueden ubicar en una sola de las dos grandes categorías de MECs, toda vez que un STI se caracteriza por A Galvis 1992 Ingeniería de Software Educativo Parte 1 - Página 30

×