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La orquesta del zoológico. Un entorno interactivo con "números para contar" en educación infantil

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I INTRODUCCIÓN

En la década de los ochenta, a partir de la necesidad de dar respuesta a los esfuerzos que se estaban realizando en los programas Atenea (ordenador) y Mercurio (vídeo), encaminados a valorar la influencia de las tecnologías en la transmisión de la información como instrumentos de enseñanza, surge en España la disciplina Nuevas Tecnologías aplicadas a la Educación (NTE). Años después, pasa a incorporarse como materia troncal en los planes de estudio de las distintas titulaciones de Maestro.

Asimismo la organización del Practicum, otra de las materias troncales, permite a los alumnos de la Universidad Pública de Navarra, bajo la dirección de los tutores de prácticas, realizar determinados proyectos de enseñanza en los centros de Educación Primaria e Infantil durante el período de Prácticas.

En este contexto se desarrolla este proyecto en el Colegio Los Sauces-Sahats de Barañain con dos alumnas de Educación Infantil que habían cursado las materias Informática Aplicada a la Educación y Desarrollo del pensamiento lógico-matemático y su didáctica. Un proyecto que pretende combinar los conocimientos adquiridos en esas materias para la creación de un entorno interactivo.
 

II EL NÚMERO EN EDUCACIÓN INFANTIL

En el actual currículo de educación infantil, aunque se hace una especial incidencia en el principio de globalización de la enseñanza, aparece la numeración como uno de los contenidos en relación con el lenguaje matemático.

En la reforma de los años 70, basada en la introducción de la matemática moderna, se produjo un claro retroceso en el desarrollo de actividades numéricas. Se confió a la educación preescolar (4 a 6 años) la realización de actividades prenuméricas como la comparación de colecciones de objetos ("más que", "menos que", "tantos como") para ir preparando la noción de número como cardinal de una clase de conjuntos equipotentes.

Este planteamiento respondía a los primeros trabajos de Piaget en "La génesis del número" y , también, a una cierta exigencia de construcción rigurosa desde el punto de vista matemático.

A ello se refería Freudenthal (1973) cuando criticaba en "Mathematics as an educational task" esta orientación: "En la génesis del número, el número "para contar" juega un primer papel y el más importante… El niño no construye de ninguna manera el número como clase de conjuntos equipotentes, ni siquiera inconscientemente.

El hecho de insistir en la invariancia por biyecciones es una actitud de matemático adulto que no puede olvidar su propia teoría de los números naturales. …

La invariancia por biyecciones es un hobby de adulto que lo hacen aparecer como número cardinal".

La idea de que para iniciar la construcción del número hay que dominar la conservación de las cantidades, va siendo desplazada por una nueva que sostiene que la utilización de procedimientos numéricos (contar) o cuasi numéricos (correspondencia uno a uno) permite a los niños avanzar en la conservación de cantidades, característica del pensamiento lógico. Es decir que, para abordar con éxito la construcción del número, el niño, previamente, debe familiarizarse con los números, utilizarlos y atisbar algunas características de su organización.

Numerosos trabajos de investigación de la escuela de Ginebra (Gréco, Morf), Gelman y Gallistel asícomo Brousseau y sus colaboradores en el IREM de Burdeos sirven de base para afrontar el aprendizaje numérico de otra manera, aun considerando los aspectos positivos de planteamientos anteriores.

Las experiencias realizadas en el IREM de Burdeos, aplicando la teoría de situaciones de Brousseau, parten de la idea general de hacer corresponder a cada saber, una situación fundamental que hace aparecer ese conocimiento como solución a las propuestas planteadas.

En este sentido, aprovechando las inmensas facilidades que ofrece un entorno interactivo, hemos diseñado un programa en el que los alumnos y las alumnas puedan utilizar el número "para contar" como instrumento para solucionar o dar respuesta a las diversas situaciones que se le presentan.
 

III NUEVAS TECNOLOG&ÍAS Y EDUCACIÓN INFANTIL


Existen ya en el mercado diferentes programas informáticos, algunos educativos y otros de tipo enciclopedia, juegos, etc..., de entre los cuales destacan unos cuantos destinados por sus fabricantes a las edades de educación infantil (3-6 años). Además, estos programas son asequibles en cuanto a su precio (entre 4.000 y 8.000 ptas aproximadamente) y son, en casi todos los casos, multiplataforma, esto es que son válidos para utilizar tanto en PC’s basados en sistemas operativos Windows como en Macintosh’s basados en sistema operativo MacOs (los requerimientos en ambas plataformas son muy razonables en general y por lo tanto están al alcance de colegios e instituciones educativas similares).

Una posible solución por lo tanto al intentar acercar las nuevas tecnologías, y en este caso la informática educativa, a la formación en educación infantil sería elegir de entre los programas educativos que existen en el mercado aquellos que, según el criterio del maestro o de la maestra, al menos se adaptan bien a las actividades que quiere plantear al grupo, que sean factibles en el contexto local en el que se van a usar y que correspondan bien a la edad del grupo.

Sin embargo estos tres aspectos no son siempre automáticos; algunos de los problemas que se pueden plantear serían:

a.- Los programas comerciales son cerrados; esto es, no admiten ningún cambio por parte del maestro o maestra, y por ello solo le queda adaptarse al programa ya que este último no se adapta. Estos programas están hechos para que abarquen el mayor segmento posible de población (en general no tanto por motivos pedagógicos o sociales sino por motivos económicos) independientemente de barreras geográficas, sociales u otras. A priori puede ser una idea interesante en los tiempos en que vivimos que puede ayudar a universalizar parte de la formación educativa, en este caso en educación infantil. Sin embargo estos programas deberían estar abiertos o semi abiertos para poder incluir aquellos aspectos educativos más locales y que en algunos casos síque hay que inculcar o por lo menos asílo tiene previsto su sociedad; estos aspectos pueden reflejar desde identidades culturales o históricas singulares hasta técnicas u oficios específicos pasando por bilingüismo u otras apreciaciones específicas.

b.- Problemas con la edad; algunas veces las edades indicadas por el fabricante no siempre se corresponden con la realidad. A veces da la impresión de que algunos productos informáticos educativos se hacen atractivos a los adultos, y que una vez acabados se les pone la edad a la que van destinados, cuando el proceso debería seguir un proceso inverso, y elaborar un guión previo destinado a la edad del colectivo usuario.

c.- Problemas de lenguaje; muchos de los programas realizados han sido desarrollados inicialmente por fabricantes de habla anglosajona, y posteriormente traducidos al castellano; esto puede acarrear ambigüedades a veces importantes en el lenguaje y en algunos casos pueden crear confusión en el niño o niña.

A partir de este primer análisis sobre programas de Informática Educativa y Educación Infantil se pueden plantear algunas líneas de trabajo para paliar los problemas presentados anteriormente:

a.- Desarrollar programas informáticos educativos ad hoc; esta es la primera solución que puede venir a la cabeza y que plantea desarrollar programas a medida, en este caso para educación infantil. Esto no es nada novedoso y ya se aplica en diferentes ámbitos industriales; el único inconveniente reside en los costes de inversión para el desarrollo de estos programas que se suelen disparar.

b.- Utilizar aquellas partes o elementos interesantes de programas comerciales que ya existen y el maestro o la maestra debe discriminar aquello que es interesante de lo que no lo es. Esto requiere un esfuerzo de estudio de los programas existentes y de reflexión sobre cómo comunicarse con este nuevo medio de expresión.

c.- Como complemento al punto b, se puede plantear que el educador o la educadora llegue a configurar un guión del programa educativo que necesita para unas actividades concretas de un grupo concreto en un contexto determinado. A partir de un guión se puede desarrollar un programa educativo interactivo, lo cual va a exigir unas ciertas destrezas técnicas que evidentemente deberán ser profesionales para obtener un producto comercial.

En nuestra opinión existe un campo intermedio de trabajo que permite ir introduciendo las nuevas tecnologías en educación infantil siguiendo los puntos a, b y c expuestos anteriormente. Además de utilizar programas comerciales de informática educativa (aplicando los puntos a y b) se puede plantear una alternativa que complementa los programas comerciales. Esta alternativa pasa por que los maestros o maestras dispongan de herramientas informáticas que les permitan crear material informático interactivo utilizable en el aula, de la misma forma que se utiliza una pizarra, unas fichas o una cinta de cassette o de vídeo. El grado de destreza de utilización de estas herramientas y por lo tanto la dificultad de formación para su utilización determinarán aspectos como la calidad, versatilidad, interacción, etc... del producto obtenido.

En todo caso el interés del maestro o de la maestra por este tipo de tecnologías no es tanto obtener un producto con dibujos e imágenes de calidad, con un audio impresionante y con efectos especiales espectaculares como obtener un producto que expresa adecuadamente los conocimientos que quiere transmitir, que se acopla correctamente a sus situaciones didácticas y que en la mayor medida posible (por la edad) cumple las tareas de entretenimiento y de captación de atención.

En el mercado existe actualmente una gran cantidad de programas educativos "listos para utilizar" y que pueden servir previo análisis del educador o educadora en educación infantil. Empieza a haber herramientas informáticas que permiten "construir" material educativo interactivo al educador o educadora. Sin embargo el grado de complejidad es todavía un barrera en muchos casos. Por todo esto las líneas de trabajo deben ir por un lado a establecer unos criterios mínimos para evaluar programas educativos informáticos, de forma que un maestro o maestra no tenga dificultades a la hora de evaluar y elegir lo que necesita. Por otro lado hay que desarrollar herramientas informáticas intermedias, es decir que no requieran unas destrezas profesionales para utilizarlas y que permitan al educador o educadora generar material multimedia ad hoc como complemento de los programas informáticos educativos válidos que ya existen en el mercado.
 

IV EXPERIENCIA EN LAS PRÁCTICAS DE MAGISTERIO


IV.1.- Contexto y desarrollo

Este programa interactivo ha sido elaborado por las alumnas de 3º de Maestro en Educación Infantil, Alicia Castrillo y Susana Rodríguez, durante el desarrollo del Practicum II y III correspondiente al curriculum de esta Diplomatura, con la colaboración de los tutores de prácticas, profesores de Didáctica de la Matemática, José Ramón Pascual e Informática Educativa, Alfredo Pina y de Nuevas Tecnologías Inés Gabari.

Unas semanas antes de comenzar las prácticas, seleccionamos las situaciones didácticas más adecuadas, utilizando criterios matemáticos e informáticos, atendiendo a su nivel de dificultad, a su adecuación para Educación Infantil, a su capacidad motivadora y a su viabilidad técnica. Con estos criterios, entre todas las propuestas, elegimos comenzar por La Orquesta.

Las primeras semanas las dedicamos a obtener y retocar imágenes, e interesarnos por la constitución y distribución de las orquestas y bandas consultando en enciclopedias y preguntando a profesoras del área de Didáctica de la Expresión Musical, que nos dejaron material sonoro y gráfico de los instrumentos elegidos.

Para su elaboración se ha ido adoptando las propuestas sugeridas por la puesta en práctica de diversos prototipos, con alumnos y alumnas de Educación Infantil (los usuarios finales). Esto nos ha permitido su mejora y ampliación para conseguir un producto realmente eficaz e interesante. A tal objeto comenzamos a probar con los niños y las niñas en las sesiones del horario destinadas a Informática, cada uno de los prototipos que íbamos grabando.

IV.2.- Desarrollo y Experimentación

Desde el comienzo de las prácticas, se aprovechó la hora reservada a informática para experimentar con el programa comercial "La casa de las matemáticas de Millie" de la casa Iona con el objetivo de comprobar el grado de habilidad de los niños y las niñas frente al ordenador. Se obtuvieron resultados muy dispares; desde un aceptable dominio del ratón y conciencia de los símbolos convencionales, hasta una total inexperiencia en este medio. Millie ayudó a que estos niños se aproximaran al entorno informático. Se extrajeron conclusiones respecto al nivel de conocimiento numérico de niños entre 4 y 6 años, que sirvieron como base para perfeccionar el programa.

Así, después de unos días escaneando imágenes, retocando y practicando con Director 6.0, se confeccionó un pequeño prototipo para probarlo con diferentes edades y a partir de los resultados, se fueron introduciendo cambios y ampliaciones del mismo, dando pie a prototipos posteriores. Para todas las pruebas realizadas con cada uno de ellos, se seleccionaba a tres niños, de cuyas reacciones y comentarios se sacaban conclusiones.

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Figura 1. Contando instrumentos…

IV.2.1.- Primer Prototipo

Cuando llevamos el primer prototipo, sabíamos que, en comparación con los programas que ya conocían (Adibú, Clic y La casa de las matemáticas de Millie) el nuestro no les iba a atraer especialmente, ya que todavía era un boceto.

En este prototipo teníamos incluidas, dentro de un menú, dos opciones: una llamada "La orquesta" y otra "Cuenta con los instrumentos".

Respecto al juego de "La orquesta" solamente habíamos creado una pantalla de opción, en la que aparecían 20 animales formando una orquesta frente a un director, representado por un pingüino al que había que pinchar para saber lo que había que hacer. En el lado derecho de la pantalla aparecían todos los instrumentos de la orquesta.

Preguntamos: "Necesitamos que nos ayudéis a mejorar un programa que estamos haciendo para vosotros, diciéndonos lo que os gusta, lo que no os gusta, si se entiende lo que quieren decir los botones, si está claro lo que hay que hacer, si creéis que es interesante, fácil, difícil, etc."

Respuestas que obtuvimos: "¡Qué bonito!", "¡Mira!, ¡Un mono!", "¡Síy aquíun burro!", ...

Esperamos un cierto tiempo escuchando sus comentarios y al final, viendo que no apretaban sobre el pingüino, les preguntamos dónde creían que debían pulsar para continuar y al no obtener respuesta se lo explicamos y les pedimos que nos dieran formas de aclarar la situación:

Respuestas: "Pues, que sea más grande el pingüino", "Que lo diga una voz", "Que lo ponga en algún sitio",...

Mientras, nosotras comentamos que quizás sería buena idea que parpadeara y a ellos y a ellas les pareció acertado.

Cuando pulsaron sobre el pingüino, apareció la siguiente pantalla. En ella se pedía cinco instrumentos para que la orquesta pudiera tocar, ya que a cinco de los animales les faltaba instrumento. El programa todavía no daba opción de hacer nada en esa pantalla, pero nos sirvió para que anticiparan sus posibilidades:

Pregunta: "¿Entendéis lo que quiere el pingüino?"

Respuesta: "Que le demos cinco instrumentos"

P: "¿Y para qué quiere instrumentos?"

R: "Porque los necesitan para tocar"

P: "¿Quiénes?"

R: "Los animales que no tienen"

P: "¿Podríais señalarnos con el dedo quiénes son?"

En sus respuestas, notamos que no distinguían bien quiénes eran estos cinco animales y que además incluían entre ellos al pingüino, director de la orquesta, al no tener batuta.

P: "¿Cómo haríais para darle instrumentos?"

R: "Coger de estos" (y antes de que nos diéramos cuenta ya habían desplazado el ratón hasta el lado derecho de la pantalla y pulsaban intentando cogerlos, hasta que les explicábamos que el programa no estaba terminado y no se podía jugar todavía).

Respecto al juego "Cuenta con los instrumentos", nuestra sorpresa fue que les gustó mucho más de lo que esperábamos, ya que lo habíamos confeccionado como una prueba, para familiarizarnos con el programa Director con el que íbamos a hacer el resto de actividades, y al que además no habíamos incluido ni siquiera una consigna. Este juego combinaba números e instrumentos ofreciendo la posibilidad de escuchar sus distintos timbres y asociar el número, oral y escrito, a la cantidad.

La reacción de los niños y las niñas al escuchar la música era la de imitar a los músicos tocando los instrumentos, entonces nosotras les enseñábamos la manera adecuada de hacerlo y todos juntos lo hacíamos.

A la vista de todo esto extrajimos las siguientes conclusiones:

    * Como ya hemos dicho, hacer que el pingüino parpadeara.
    * Destacar los animales a los que falta instrumento de alguna manera.
    * Poner batuta al pingüino.
    * Aumentar el tamaño de los botones.
    * Ampliar la duración de las melodías.

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 Figura 2. Asociando números con instrumentos…

IV.2.2.- Segundo Prototipo

Este prototipo ofrecía ciertas mejoras respecto al anterior, basadas en las conclusiones obtenidas y unas ampliaciones del programa en general.

El programa comenzaba con una pantalla de introducción en la que el pingüino saltaba hasta que aparecía un texto de bienvenida; llegados a este punto, había que pulsar sobre él para poder acceder al menú, pero los niños y las niñas se quedaban esperando hasta que nosotras les decíamos que tenían que hacer algo para poder continuar y entonces ellos pulsaban el ratón, sin tener en cuenta el lugar donde se encontraba el cursor. Al final tuvimos que ayudarles.

Una vez en el menú principal, se podía elegir entre los dos juegos y la salida.

Habíamos completado el juego de "La orquesta" con opciones en que el número de instrumentos que se pedían aleatoriamente variaba entre 5 y 10, permitiendo que los niños y las niñas pudieran manipularlo.

Apareció una dificultad nueva, no entendían que pulsando dos veces sobre el mismo instrumento éste se deseleccionaba, pero ante esto nos limitamos a explicarlo verbalmente a quienes no lo entendían tras fallidos intentos de dejar que fueran ellos mismos quienes lo descubrieran.

Se les dejó libertad de acción, limitándonos a observar, ya que el programa incluía un elemento de control tras pulsar sobre la Nota musical, que validaba si la opción era correcta (la orquesta comenzaba a tocar) o incorrecta (se escuchaba un mensaje en el que se avisaba de que algo fallaba).

Ellos mismos fueron los que salían, entraban, elegían la opción que querían, y comprobamos que el juego de "Cuenta con los instrumentos" no les suponía ninguna dificultad y que la duración de las melodías de los instrumentos, que habíamos aumentado, era apropiada.

Conclusiones:

    * En la Introducción debíamos incluir la posibilidad de acceder al menú pulsando en cualquier lugar de la pantalla.
    * Y excepto algunos errores típicos de programación, no nos pareció que hubiese ningún problema importante, vimos que íbamos por buen camino, que el programa captaba el interés de los niños y las niñas y al analizar los resultados obtenidos nos sentimos especialmente motivadas para continuar creando distintos niveles de dificultad.
 

IV.2.3.- Tercer Prototipo

En este prototipo modificamos la manera de acceder al menú principal, en lugar de tener que pinchar en el pingüino como habíamos decidido tras experimentar con el prototipo 2, existía la posibilidad de cambiar de pantalla simplemente pulsando el ratón independientemente de dónde se encontrara el cursor. Obviamente, este cambio no solucionó el problema de que los niños y las niñas se quedaran esperando a que la pantalla pasara sola, pero por lo menos supuso una cierta mejoría al no tener que acertar en el pingüino.

Centrándonos en el juego de "La orquesta", la variación de este prototipo con respecto a la anterior, fue la de incluir un primer nivel de dificultad, situando al que teníamos, en un segundo nivel, quedando por tanto, el juego de esta manera:

    * Nivel 1: Orquesta de cuerda con 10 componentes. El número de instrumentos que faltan puede variar de 1 a 5 y deben extraerlos de una colección de 8.
    * Nivel 2: Orquesta con 20 componentes. El número de instrumentos que faltan puede variar de 5 a 10 y deben extraerlos de una colección de 14.

También cambiamos las melodías populares que sonaban cuando los animales tocaban, por música clásica y observamos que el cambio fue acertado, puesto que los niños y las niñas mostraban entusiasmo al escuchar estas piezas.

Conclusiones:

    * Cambiar la Introducción para acceder al menú principal directamente sin pulsar el ratón.
    * Basándonos en los resultados obtenidos vimos que el primer nivel era adecuado para 3 años, el segundo para 4 y 5 años, y que había niños de 5-6 años para los que éste no suponía ninguna dificultad después de haber practicado con él varias veces; asídecidimos incluir un tercer nivel de dificultad.
 

IV.2.4.- CuartoPrototipo

El tercer nivel de dificultad creado en este prototipo, no reflejaba en la consigna el número de instrumentos que se necesitaban para tocar ("Dame instrumentos para tocar"), provocando que los alumnos y las alumnas necesariamente tuvieran que contar, entre los 20 animales de la orquesta, a quiénes les faltaba instrumento, pudiendo variar éstos de 1 a 10 y deben extraerlos de una colección de 14.

Conclusiones:

    * Tras experimentar con el prototipo 4, aunque veíamos que entendían la consigna del nivel 3, ya que anteriormente habían practicado con los otros dos niveles, la modificamos por otra más clara ("Dame un instrumento para cada animal que no lo tiene").
    * Para facilitar el recuento de los animales sin instrumento, decidimos crear un dispositivo de ayuda que al presionarlo, muestre sólo esos animales.
    * Finalizadas las prácticas, nos propusimos centrarnos más en la estética del programa creando fondos para las diferentes pantallas, para poder plasmarlo en un CD y darlo por terminado como el proyecto que nos habíamos planteado, pero con la intención de continuar creando más juegos que pudieran enriquecer el programa, captar por más tiempo la atención de los niños y las niñas y profundizar en otros aspectos didácticos.

IV.3.- Datos técnicos

Hardware y Software utilizado:

    * Un Power Macintosh 9500/132 con el siguiente software: Macromedia Director 6.0, Adobe Photoshop 4.0, Fotolook 2.05, SoundEditTH 16 version 2.
    * Una tableta gráfica Ultra Pad A4 con lápiz óptico, un escáner, un PC, un ZIP.

 

Material utilizado para la confección del programa:

    * Imágenes:
          o Animales à Libros de Cuentos
          o "Cuentos de lejanas tierras"; "Colores"; "El libro del medio ambiente"; "Ruidos"; "Contrarios"; "1 2 3"; "Los músicos de Bremen" Colección Diamante; "Bambi" Editorial Everest; "El cervatillo generoso - El cohete del monito" Editorial Jilguero; "Fábulas populares" Editorial Fher.
          o Instrumentos à Enciclopedias
          o CD: "Encarta 97"; Enciclopedia Salvat: "Los grandes compositores" Tomo 6
    * Sonidos:
          o Orquesta à CD Musical, "Romantic Masterworks"
          o Instrumentos à CD Musical, "¡Música – Músicas!, a través de los instrumentos de hoy, de ayer, de otras partes", Ediciones J.M. Fuzeau.

 

V CONCLUSIONES


La informática se va abriendo paso en las escuelas y los actuales alumnos de Educación Infantil, serán bien pronto usuarios habituales de las Nuevas Tecnologías. El propio maestro tiene en sus manos la posibilidad de crear material didáctico propio acorde con las necesidades de su grupo de alumnos. Es lo que hemos querido demostrar al elaborar nuestro Proyecto.

Los ordenadores permiten una forma de experiencia matemática que consiste en la manipulación directa de los objetos matemáticos y sus relaciones, instaurando un nuevo realismo matemático experimental.

El equipamiento es todavía deficitario en todos los niveles de enseñanza y gran parte del profesorado actual no domina el uso del ordenador. Pero la penetración social de esta tecnología, el abaratamiento de su coste y la cada vez mayor facilidad de manejo harán que el ordenador sea de uso habitual en la enseñanza para muchísimas cosas y lo que será necesario es preparar al profesorado de matemáticas para una explotación adecuada de los ordenadores en la Educación Matemática.

Los alumnos manifestaron que disfrutaron con el trabajo en los ordenadores y que se desarrolló el espíritu de compañerismo.

La relación que mantienen los profesores con este tipo de enseñanza es el voluntarismo. La formación de maestros y licenciados se ha hecho individualmente o en cursos de reciclaje a los que se asiste voluntariamente.

Cualquiera que sea el origen de este material didáctico parece evidente que todos los profesores seremos consumidores del mismo, ya que parece imposible que cada individuo o pequeño grupo elabore el que pueda necesitar, lo mismo ocurre con el resto de material didáctico, libros incluidos. (¿Por qué no? Comparar con guías, fichas,...)

Cada profesor o pequeño grupo de profesores no puede tener la formación y el tiempo necesario para fabricarse el suyo y está además la conveniencia de la publicación y estandarización. Que los materiales de enseñanza estén sometidos a crítica pública al ser conocidos y difundidos entre colectivos amplios (de todas maneras aunque no sean todos, siempre pueden fabricar su material cuando ningún programa comercial le dé lo que necesita).
 

BIBLIOGRAF&ÍA

Allis, L. et al.(1997). Inside Macromedia Directo 6 with Lingo. New Riders Publishing.

Briand, J. (1993) L´énumeration dans le mesurage des collections. Un dysfonctionement dans la transposition didactique. Thèse de doctorat. Université de Bordeaux

Brousseau, G (1986) Fondements et méthodes de la Didactique des Mathématiques Recherches en didactique des Mathématiques, 7.2, 33-115. La Pensée Sauvage: Grenoble

CUADERNOS DE PEDAGOG&ÍA (1997). Internet en el Aula. Monográfico, mayo.

Gelman, R. & Gallistel, C. R. (1978) The child´s understanding of number. Harvard University Press: Cambridge, Mass.

Newman, D. (1992). El impacto del ordenador en la organización de la escuela: perspectivas para la investigación. Comunicación, Educación y Lenguaje, 13: 23-35.

  

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LA ORQUESTA DEL ZOOLÓGICO.

 

DATOS DEL AUTOR/ES:

Alicia Castrillo, Inés Gabari, José Ramón Pascual, Alfredo Pina y Susana Rodríguez (Universidad Pública de Navarra, Dptos. de Matemática e Informática y de Psicología y Pedagogía).

 

RESUMEN:

Esta comunicación presenta una aplicación multimedia para Educación Infantil (3-6 años). El programa se ha desarrollado en el Colegio Público Los Sauces-Sahats de Barañain con dos alumnas de Educación Infantil que habían cursado las materias Informática Educativa y Desarrollo del Pensamiento Lógico-Matemático y su Didáctica. Este proyecto pretende combinar los conocimientos adquiridos en esas materias para la creación de un entorno interactivo. La metodología utilizado ha consistido en desarrollar un primer prototipo de programa y a partir del "feedback" recibido de la experimentación de este prototipo con los usuarios finales (los niños/as) se han ido realizando varios prototipos mas (hasta cuatro) recogiendo las carencias evidenciadas durante las pruebas experimentales.

 

DESCRIPTORES:

Informática educativa, educación infantil, didáctica de la matemática, "feedback" de usuario

 

ABSTRACT:

This papers shows a Multimedia application for kids (3-6 years old). The developped project combines the adquired knowledge in the subjetcs of "computer science for education" and "How to teach Maths" in a teachers training career at Public university of Navarra. The methodology used has consisted of developping a first prototipe, which has been tested with the kids at Sauces-Sahats School. From the feedback of the users posterior prototipes (until four) hace been designed, improving the needs of the program.

 

KEY WORDS:

Computer science in education, 3-6 years old kids, math teaching, user feedback

La simulación digital como apoyo para la visualización de procesos ondulatorios
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INTRODUCCIÓN

En los últimos años se puede observar, en los distintos niveles de educación, un cambio desde la enseñanza centrada en la asignatura a un aprendizaje centrado en el estudiante. Este cambio en la filosofía y la práctica, se asocia a un cambio metodológico desde el instructivismo, basado en el diseño de tareas y recursos de aprendizaje utilizando un proceso deductivo y racional, al constructivismo (Duffy,1992).

En el ámbito universitario, la implantación de los nuevos Planes de Estudio, ofrece una oportunidad para que el profesor vaya cediendo parte de su protagonismo al alumno. En esa línea, se pretende orientarlo y motivarlo, asícomo proporcionarle información en una forma complementaria a la que aparece en los libros de texto. El desarrollo de estas ideas puede verse favorecido por la utilización de las Nuevas Tecnologías.

Riera (1997a) indica algunas de las técnicas que utilizamos: experiencias de aula, presentaciones multimedia, simulaciones digitales y digitalización de fenómenos. La implementación de estas técnicas se ha llevado a cabo en base a diferentes Proyectos de Innovación Educativa de la Universidad Politécnica de Valencia, aplicándolas en las asignaturas de Física de la E.U.I.T.I. La descripción de los procedimientos empleados y los resultados obtenidos han sido objeto de diferentes publicaciones (Riera, 1994; Vidaurre, 1994; Giménez, 1997a).

En la presente comunicación nos vamos a centrar en la simulación digital y en las distintas posibilidades que ofrece como apoyo a la docencia. A continuación se expondrá como ejemplo la aplicación que hacemos de esta técnica para facilitar la comprensión de uno de los temas en que hemos observado mayor dificultad de comprensión por parte de los alumnos: el de los procesos ondulatorios.
 

LA SIMULACIÓN DIGITAL

Muchos autores hacen referencia a las analogías como herramientas útiles para facilitar la comprensión de conceptos científicos. Los propios científicos las emplean a la hora de elaborar y presentar sus teorías (Wong, 1993). La tecnología ha tenido grandes éxitos con su uso, a través de las "simulaciones analógicas"; las maquetas y los modelos reducidos tienen gran prestigio en ingeniería.

La capacidad de cálculo e interactividad que ofrecían los ordenadores en las décadas precedentes posibilitaron la simulación numérica de todo tipo de procesos, por lo que se hicieron indispensables en la investigación científica. El desarrollo de los ordenadores multimedia, con su capacidad gráfica, de animación y sonido..., permite enriquecer dicha simulación: la simulación numérica y la analógica se integran, creando un nuevo "ambiente de aprendizaje" (De Corte,1992; Jones, 1992).

Tal y como ponen de manifiesto muchos autores (Wood, 1996), estos ambientes ofrecen una serie de ventajas, como la interactividad, la respuesta dinámica y la integración de medios, de las que no disponen otros más tradicionales. Además, en el ámbito universitario, habitualmente masificado, permiten una mayor personalización de la docencia. Por otro lado, la disponibilidad de equipos con la suficiente potencia es cada vez mayor, tanto merced a las aulas informáticas como en el propio domicilio de los alumnos.

Sin embargo, a pesar de que la tecnología básica para apoyar este desarrollo es muy poderosa hoy en día, los problemas de desarrollar sistemas de software de calidad que logren satisfactorios niveles de motivación, son todavía difíciles de resolver (Barker, 1997). De nuestro trabajo, que venimos desarrollando en este campo en los últimos años, hemos extraído algunas conclusiones acerca de características que deben tener los programas para alcanzar un mayor grado de eficacia. De forma resumida, podrían ser:

          o Poseer un interfaz muy intuitivo.
          o Simular procesos físicos relativamente complejos.
          o Proporcionar referencias visuales del proceso a través de animaciones.

De acuerdo con estos requisitos hemos desarrollado un paquete informático (Riera, 1997b) que simula procesos tales como la traslación y rotación de sólidos rígidos, la composición de movimientos vibratorios y los sistemas oscilantes. Giménez (1997b, 1998) y Riera (1997c) describen la forma de integrar este tipo de programas en la dinámica del curso, apoyando tanto a las clases de teoría como a las experiencias de aula y al experimento.

Uno de los temas en que hemos observado una mayor dificultad para asimilar los conceptos por parte de los alumnos, es el de los procesos ondulatorios. Por su misma esencia, requieren una visualización tanto en el espacio como en el tiempo, por lo que resulta complejo representar los conceptos implicados mediante imágenes estáticas. Por otra parte, las experiencias de aula, aunque muy útiles, no permiten fácilmente aislar los aspectos que se quieren enfatizar en cada caso, ni tampoco controlar la magnitud de las variables implicadas. Además, hemos podido observar que tanto las imágenes estáticas como las experiencias de aula resultan inadecuadas para la observación de algunos tipos de ondas, como las longitudinales, y de algunos conceptos, como la velocidad.

En consecuencia, los procesos ondulatorios suponen un campo muy adecuado para la utilización de la simulación digital: son relativamente complejos, y la animación por ordenador puede resultar clarificadora y versátil.
 

EL PROGRAMA ONDAS

El programa ONDAS, realizado en Visual Basic, consta de dos pantallas: la principal (Fig. 1), donde se seleccionan las opciones y los valores de las variables; y la de visualización (Fig. 2), donde se muestra mediante animación el proceso ondulatorio con las características elegidas. A continuación se describe esta segunda pantalla, quedando para el próximo apartado la relación detallada de las diversas opciones que ofrece la pantalla principal.

Como se observa en la Fig. 2, la onda se pone de manifiesto por la forma en que afecta a una serie de osciladores individuales representados por circunferencias. Es posible hacer visible la trayectoria de cualquiera de esos osciladores, como es el caso de los situados a la izquierda, a la derecha y en el centro en la Fig. 2. También se puede ver un círculo situado sobre la cresta de la onda, y que se mueve con ella. Esto permite diferenciar el movimiento y velocidad de la onda, representados por dicho círculo, del movimiento y velocidad de los osciladores individuales.

La Fig. 2 muestra una onda transversal, pero el programa permite también observar la animación de una onda longitudinal, difícil de percibir en una imagen estática, e incluso la de una onda mixta, como es el caso del oleaje. La Fig. 3 muestra esta onda mixta, asícomo las trayectorias seguidas por tres de los osciladores individuales afectados por la misma.

En la parte superior de la pantalla de visualización aparecen dos indicadores:

- El indicador circular es un cronómetro que se pone a cero al transcurrir un período de la onda. Entre sus utilidades está la de comprobar que dicho período coincide con el de todos los osciladores individuales.

- El indicador semicircular es un velocímetro que indica la velocidad de la onda. Entre sus utilidades está la de cuantificar la variación de dicha velocidad cuando el medio es heterogéneo.

En las Figs. 2 y 3 se muestran ondas progresivas sinusoidales en un medio homogéneo no dispersivo ni absorbente. Sin embargo, son posibles muchas más combinaciones, seleccionables desde la pantalla principal del programa, tal y como se describe seguidamente.
 

OPCIONES DEL PROGRAMA

Con carácter general, la pantalla principal del programa ONDAS permite asignar valores a la amplitud, el período y la longitud de la onda. Estas variables son suficientes en una gran cantidad de casos. Sin embargo, en otros, relacionados con las diferentes opciones que se describen posteriormente, se activan otras variables adicionales: la amplitud y el período de una segunda componente de la onda (para ondas periódicas no sinusoidales), una segunda longitud de onda (para medios heterogéneos, con un cambio en la velocidad de la onda), y coeficientes de absorción (para medios absorbentes).

- Naturaleza de la onda. Se puede elegir si la onda es mecánica o electromagnética. En el caso de una onda mecánica, la animación muestra cómo dicha onda afecta a los osciladores individuales, bien desde un punto de vista lateral como el mostrado en las Figs. 2 y 3, bien como una vista cenital, donde la oscilación transversal aparenta ser perpendicular a la pantalla. Por otro lado, la onda electromagnética se pone de manifiesto, no con partículas móviles, sino con los vectores campo eléctrico y magnético, tal y como se muestra en la Fig. 4. En dicha figura se visualiza una onda polarizada verticalmente, pero también se permite optar por una polarización horizontal o circular.

- Dirección. Si la onda es mecánica, se puede optar por que sea transversal, longitudinal o mixta. En el caso de esta última, las componentes longitudinal y transversal son de igual amplitud y están en cuadratura, como corresponde al caso de las ondas superficiales de gravedad en aguas profundas.

- Tipo de onda (I). El primer conjunto de opciones es el de sinusoidal, periódica no sinusoidal y pulso. Las Figs. 2, 3 y 4 corresponden a ondas sinusoidales, caracterizadas por una amplitud, un período y una longitud. La Fig. 5 muestra una onda periódica no sinusoidal, caso en el que el programa permite asignar valores a la amplitud y el período de una segunda componente sinusoidal. El programa selecciona automáticamente la longitud de onda para que ambas componentes tengan la misma velocidad, salvo que se active la opción, descrita más adelante, por la que el medio pasa a ser dispersivo. También es posible optar por un pulso, caracterizado por su amplitud, su duración y su longitud.

- Tipo de onda (II). Permite seleccionar entre una onda longitudinal, como las mostradas hasta ahora, una bidimensional plana, o una bidimensional circular.

- Onda estacionaria. Si se activa esta opción, a la onda progresiva que viaja de izquierda a derecha se le superpone otra igual pero de sentido contrario. La Fig. 6 muestra un ejemplo para el caso de una onda sinusoidal transversal cuya longitud de onda es el doble de la pantalla. Se ha activado la visualización de las trayectorias de todos los osciladores individuales para poner de manifiesto la presencia de los nodos y del antinodo.

- Medio absorbente. Cuando esta opción está activa, es posible asignar un valor (dos si además el medio es heterogéneo) al coeficiente de absorción. La Fig. 7 representa un ejemplo que corresponde a una onda transversal. Las trayectorias de los distintos osciladores muestran cómo se reduce la amplitud con la distancia.

- Medio dispersivo. Si la onda es periódica no sinusoidal, se asigna a la segunda componente una velocidad distinta que a la primera. En concreto, la velocidad de cada componente sinusoidal varía con la raíz cuadrada de su longitud de onda. Esta relación corresponde a las ondas superficiales de gravedad en aguas profundas.

- Medio heterogéneo. Cuando se activa esta opción, la pantalla principal permite asignar dos valores a la longitud de onda. La pantalla de visualización queda dividida en dos mitades, cada una de las cuales tiene asignada una de esas longitudes de onda. La Fig. 8 muestra el resultado para una onda sinusoidal transversal donde la longitud de onda en la parte derecha es el doble que en la izquierda. Puede asícomprobarse que ese cambio no es perceptible al observar un oscilador individual, pero síen la forma de la onda. También se pone de manifiesto que al cambiar de medio, la velocidad de la onda se duplica.

Se pueden seleccionar múltiples combinaciones de las opciones indicadas. Por ejemplo, es posible visualizar una onda transversal estacionaria no sinusoidal en un medio dispersivo y heterogéneo.

 

EJEMPLOS DE APLICACIÓN

De la descripción hecha de las opciones del programa ONDAS se deduce una gran cantidad de aplicaciones que permiten visualizar mediante las animaciones diferentes aspectos de los procesos ondulatorios que resultan en general de difícil comprensión por parte de los alumnos (ondas longitudinales y mixtas, cambios en la velocidad de la onda, ...). En este apartado se sugieren algunas aplicaciones menos obvias pero de gran interés:

- A partir de la animación que corresponde a la Fig. 2, puede comprobarse que mientras el oscilador situado a la izquierda (o cualquier otro) completa un ciclo de su movimiento, el círculo situado sobre la cresta recorre la longitud de onda. Queda asídemostrado de una forma gráfica que la longitud de la onda es igual a su velocidad por el período.

- Se puede observar una onda estacionaria sinusoidal. A continuación se añade una segunda componente con, por ejemplo, la mitad de período, y variar su amplitud para observar los resultados. Se simula asíel efecto de la superposición de un sobretono a una frecuencia fundamental.

- Al visualizar una onda no sinusoidal en un medio no dispersivo, se observa una forma de onda constante que se traslada a una velocidad determinada. Si a continuación se activa la opción de medio dispersivo, la forma de onda ya no se conserva.

- Cuando se tiene una onda mixta no sinusoidal, las trayectorias descritas por los osciladores individuales son curvas cerradas de formas peculiares, aunque iguales. Las formas de estas trayectorias son incluso más llamativas cuando el medio es dispersivo.
 

REFERENCIAS

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Giménez, M.H., Vidaurre, A. y Riera, J. (1997a). "Simulación de procesos físicos con tecnología multimedia". V Congreso Internacional sobre la Investigación Didáctica de las Ciencias. Murcia. 85-86.

Giménez, M.H., Riera, J. y Vidaurre, A. (1997b). "Simulación analógica y digital de la composición de vibraciones armónicas". V Congreso Universitario sobre Innovación Metodológica en las Enseñanzas Técnicas, Barcelona, 369-376.

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Vidaurre, A., Giménez, M.H. y Riera, J. (1994). "La evaluación continua como técnica motivadora en el proceso de enseñanza. Continuación de una experiencia". II Jornadas sobre la Innovación Docente en las Escuelas Técnicas Universitarias, Valencia.

Wong, E.D., (1993). "Self-generated analogies as a tool for constructing and evaluating explanations of scientific phenomena". Journal of Research in ScienceTeaching, 30(4), 367-380 .

Wood, S.L. (1996). "A new approach to interactive tutorial software for engineering education". IEEE Transactions on Eductation, 39(3), 399-408.
 
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LA SIMULACIÓN DIGITAL COMO APOYO PARA LA VISUALIZACIÓN DE PROCESOS ONDULATORIOS

 

DATOS DEL AUTOR/ES:

Jaime Riera Guasp (Dpto. Física Aplicada, Universidad Politécnica de Valencia.Camino de Vera s/n, 46071-Valencia. ), Marcos H. Giménez Valentín (Dpto. Física Aplicada, Universidad Politécnica de Valencia.Camino de Vera s/n, 46071-Valencia. ), Ana Vidaurre Garayo (Dpto. Física Aplicada, Universidad Politécnica de Valencia.Camino de Vera s/n, 46071-Valencia. ) y Isabel Salinas Marín (Dpto. Física Aplicada, Universidad Politécnica de Valencia.Camino de Vera s/n, 46071-Valencia. ).

 RESUMEN:

Una de las líneas que venimos desarrollando en la enseñanza de la Física en la E.U.I.T.I. de la Universidad Politécnica de Valencia, es la de la simulación digital, utilizando animaciones, de procesos físicos relativamente complejos, tales como los ondulatorios. En esta comunicación se muestran mediante el programa ONDAS las posibilidades de este tipo de simulación para explicar conceptos tales como: ondas longitudinales, transversales y mixtas; ondas electromagnéticas; ondas estacionarias; dispersión; absorción; ...

 

 DESCRIPTORES:

Animación, Enseñanza de la Física, Procesos ondulatorios, Simulación digital.

 

ABSTRACT:

One of the guidelines that we are developing in Physics Education in the E.U.I.T.I. in the Universidad Politécnica de Valencia, is digital simulation, by animations, of relatively complex physical processes, such as wave processes. In this presentation, the program ONDAS shows the possibilities of digital simulation for explaining concepts such as: longitudinal, transverse and mixed waves; electromagnetic waves; standing waves; dispersion; absorption; ...

 

KEYWORDS:

Animation, Digital simulation, Physics Education, Wave processes.

 

 

Los living books en el currículum de la educación infantil
 
   1. INTRODUCCIÓN:elarn2.jpg

El cuento multimedia sirve para introducir al niño en el lenguaje de los medios y como vehículo para el desarrollo de actividades globalizadoras y la estimulación del lenguaje oral, tendiendo un puente entre estas formas de comunicación, uniendo códigos expresivos, estimulando el desarrollo de la creatividad y la participación. Esta experiencia se justifica por la necesidad de proporcionar al niño en esta etapa variedad de información a través de la estimulación multisensorial y sensoriomotriz. Los estímulos proporcionados por el libro multimedia son probablemente más atractivos y variados que los que proporcionan un cuento en soporte tradicional:

"Hay algo mágico en la imagen que supera lo literario" Gallego y Alonso (1999:229)

Pensamos que la escuela debe abrirse a la sociedad actual y en esta sociedad el niño está en contacto permanente con la tecnología. El cuento multimedia es un recurso sencillo y "nuevo" para muchas escuelas, descubrirlo puede sernos de gran utilidad, pudiendo facilitar la labor del maestro en el contexto del aula (p.e. a través de una metodología de rincones) o de los maestros de apoyo con los alumnos que presentan necesidades educativas en relación a la comunicación.

A decir de Pons :

"los libros multimedia son unos de los programas más presentes en las escuelas, en los primeros niveles de escolaridad" Pons (1998:159)

Un breve análisis de estos cuentos nos lleva a sugerir que éstos pueden ser muy útiles siempre y cuando previamente los evaluemos de forma crítica y valoremos las ventajas e inconvenientes de su uso.

La propuesta que presentamos es la de utilizar un recurso sencillo para recrear e insertar los cuento en el trabajo del aula de Infantil. Una primera justificación para ésta, la encontramos en la creciente necesidad de contextualizar la vida del aula en la sociedad en la que están inmersos los niños. El niño que hoy acude a la escuela infantil es un sujeto que trae consigo un cúmulo de experiencias, muchas de ellas relacionadas con el lenguaje, proporcionadas por su entorno familiar y social. En este entorno, la convivencia está mediatizada por la tecnología que el niño contempla como algo cotidiano, sin la animadversión que a veces sentimos los adultos hacia ella (programar el vídeo, los videojuegos, etc...).


EL PAPEL DE LAS NUEVAS TECNOLOG&ÍAS.

La tecnología esta presente en el contexto familiar de forma habitual y los niños son usuarios de programas multimedia (video-consolas, gameboys) generalmente de forma individual y compulsiva. Actualmente no contamos con suficientes investigaciones que hagan referencia al número de horas que dedica un niño a estos juegos electrónicos, pero este hecho es un fenómeno que no escapa a nuestra observación. Esto, en ocasiones, creemos que puede ir en detrimento de un adecuado desarrollo del lenguaje oral porque en estas situaciones disminuyen las posibilidades de que los niños hablen con otros, realicen juegos colectivos y por lo tanto se reducen las posibilidades de establecer interacciones comunicativas en los contextos naturales de aprendizaje.

Un concepto clave de la Reforma educativa es la enseñanza significativa, por lo que debemos partir de las experiencias previas de los alumnos y conectar con sus intereses introduciendo la tecnología en la escuela.

Introducir el multimedia en el contexto educativo favorece la desfrivolización de su uso ya que los niños están acostumbrados a utilizarlo sólo con una finalidad lúdica. Sería deseable que el niño aprendiera a desarrollar estrategias de aprendizaje a través de los multimedia, de la misma forma que lo hace con otros recursos más tradicionales (libros, fichas, etc.).

 2. LA TECNOLOG&ÍA EN EL CURRICULUM DE LA EDUCACIÓN INFANTIL

Fundamentalmente, las fuentes de aprendizaje en la educación Infantil se basan en el juego, la acción y la experimentación. Al hablar de recurso tecnológico parece que estos tres elementos se disipan bajo una postura pasiva y receptiva del niño ante el recurso (imaginémonos a éstos ante un videojuego o en el caso de la TV "viendo como viven los demás").

Incorporar la tecnología al aula supone un cambio ante esta concepción, implica la búsqueda de la interactividad, de la participación y de la experimentación con el medio.

Si buscamos la comunicación multidireccional en el aula, la actividad por parte del alumno y el aprendizaje, conseguiremos :

"mantener el deseo de aprender de los alumnos. Los recursos tecnológicos pueden ocupar aquítambién un puesto importante para despertar el interés y mantener el nivel motivacional para la comunicación." Gallego y Alonso (1996:42)

También nos dicen estos autores que :

"un docente debe preparar oportunidades de aprendizaje para sus alumnos. Esto significa otorgar libertad de itinerario mental, preparar fuentes y recursos para el aprendizaje, ofertar alternativas: materiales escritos, audiovisuales, informáticos..." y la tecnología no es el único camino pero síuna vía importante para conseguirlo.

Tomando como referencia el área de "comunicación y representación" del Currículum de Educación Infantil tenemos entre sus objetivos:

1. "Expresar sentimientos, deseos e ideas mediante el lenguaje oral, ajustándose progresivamente a los diferentes contextos y situaciones de comunicación habituales y cotidianos y a los diferentes interlocutores".

2. "Comprender las intenciones y mensajes que le comunican otros niños y adultos, valorando el lenguaje oral como un medio de relación con los demás".

3. "Comprender, reproducir y recrear algunos textos de tradición cultural, mostrando actitudes de valoración..."

5. "Leer, interpretar y producir imágenes como una forma de comunicación y disfrute, descubriendo e identificando los elementos básicos de su lenguaje.

7. "Utilizar las diversas formas de representación y expresión para evocar situaciones, acciones, deseos y sentimientos..".

8. "Utilizar técnicas y recursos básicos de las distintas formas de representación y expresión, para aumentar sus posibilidades comunicativas".

Observamos que todos estos objetivos son compatibles con la tecnología como recurso complementario para alcanzarlos. El uso de ésta, además propiciaría: un mayor control de la motricidad, el desarrollo de la curiosidad, la observación, la creatividad, el descubrimiento de las características del medio físico, y el desarrollo de hábitos y actitudes (utilizar y respetar el hardware, respetar el turno de intervención con respecto a los compañeros, de interacción con la máquina, etc.).

Un trabajo globalizador también favorece la estimulación y desarrollo del lenguaje si contempla estos objetivos de forma conjunta y simultánea, a través de tareas que tengan significado e interés para el niño. Esto es lo que perseguimos con el uso del Cuento multimedia para desarrollar actividades en el aula de infantil .

 3. LOS CUENTOS MULTIMEDIA

Los cuentos no son novedosos en el aula de Educación Infantil ni en el trabajo de estimulación del lenguaje. Varios autores son partidarios de la utilización en clase de los cuentos tradicionales (Monfort, 1989; Tejerina, 1994; Condemarín y cols., 1996) entre otros . En general estos autores proponen la utilización de éstos porque constituyen parte del bagaje cultural de una determinada sociedad y recomiendan que la maestra lea el cuento e invite a los niños a completar frases o a decir la frase siguiente, a hacer los ruidos de fondo, a corregir equivocaciones o a dramatizar alguna escena, etc.

Existe acuerdo en que los cuentos pueden servir, entre otros objetivos, para que el niño:

*Conozca y module las distintas características de la voz (intensidad, duración, tono).

*Identifique y reproduzca sonidos diversos (onomatopeyas, ruidos de la naturaleza...).

*Imite formas variadas de hablar.

*Explore las cualidades de las palabras mediante juegos de asociación fónica y semántica .

*Desarrolle la capacidad de fabulación, improvisación verbal, elocución, y entonación..

*Desarrolle la capacidad de atención.

El libro multimedia podría considerarse como una versión moderna de los antiguos diaporamas, en la medida en que intervienen varios medios. Al igual que a éste se le considera un documento

"multilenguaje" (en la medida en que integran lenguaje verbal y lenguaje de la imagen visual, sonora y audiovisual) o "documentos multisensoriales" (ya que para su recepción han de estar implicados varios sentidos)" (Gutiérrez 1997:26).

La interactividad con el usuario es otra de las características que lo distinguen de los antiguos diaporamas ante los que el alumno no tiene oportunidad de actuar ni de intervenir.

Pero la diferencia radica, sobre todo, en que :

"No se trata de una simple superposición o adición de imagen mas sonido…sino de un cuidado proceso en el que se crea un producto audiovisual único en el que incluimos las potencialidades expresivas y artísticas de varios lenguajes. "Gallego y Alonso (1999:16)

Precisamente, nos apoyamos en estas tres características: multilenguaje, multisensorialidad e interactividad para hacer nuestra propuesta de utilización de este recurso para trabajar en la Educación Infantil, ya que, presuponemos favorecen la consecución de los objetivos del curriculum de estas edades. Además, el carácter motivador de estas animaciones multimedia, despiertan sobremanera el interés de los niños de esta Etapa. El Living Books desencadena una serie variada de respuestas dependiendo de los requerimientos del usuario.

Concretando, los libros multimedia para niños son programas lineales, compuestos por una serie de escenas consecutivas, que ilustran una historia acompañada de texto y sonido. En cada escena el niño puede interactuar con los objetos representados en ella de forma que, al ser "picados" con el ratón, éstos cobran movimiento y animación sonora. Esto incita al niño a explorar con curiosidad la escena en busca de elementos activos.

El ordenador va "leyendo" el cuento al niño al mismo tiempo que va iluminando cada palabra leída. El usuario puede alterar el orden de aparición de las escenas y también formar nuevas frases a partir de las palabras presentes en el texto. Cada frase nueva vuelve a ser leída por el ordenador a medida que las va construyendo lo que sirve de retroalimentación inmediata al usuario.

Estos cuentos se presentan en soporte CDROMs. Su instalación y utilización son muy sencillas tanto para el maestro como para el niño.

Actualmente, en el Centro Superior de Formación del Profesorado de la ULPGC, en la formación Inicial y permanente del profesorado de Educación Infantil y Especial introducimos el uso del "Living Books" (Mayer, 1994). Esta serie es la que hemos analizado y de la que parte la propuesta metodológica de este trabajo.

"La serie de los "Living Books" son unos de los programas más presentes en las escuelas en los primeros niveles de escolaridad […] con estos programas el niño puede practicar con la pronunciación de frases y sentencias". De Pablos (1998:159)

 

4. ANÁLISIS Y EVALUACIÓN DEL LIBRO MULTIMEDIA: SERIE LIVING BOOKS


La serie de CDROMs "Living Books" comprende títulos como Arthur’s Brithday, Little Monster at School y Just Grandma and me (primero de la serie). Éste último es considerado como:

" un clásico que revolucionó el mercado y dio origen al fenómeno masivo del CDROM Infantil". De Pablo (1998:154)

Para realizar su análisis elaboramos una breve guía, tomando como referencia las guías de evaluación de Ferrés (1998), Rodríguez Dieguez (1997) , Gutiérrez(1997) y Gallego y Alonso (1999).

Los elementos evaluados han sido:

*Originalidad:

.Posee originalidad en su presentación.

.Emplea variedad de recursos.

*Diseño:

.Los iconos y símbolos son fáciles de entender.

.Rompe con estereotipos.

.Relación armónica imagen-texto.

.Sincronización imagen-sonido.

*Características psicológicas:

.Facilidad de manejo.

.Tiempo de respuesta a la interacción.

.Corrección de errores.

*Contenido:

.Temas que aborda.

.Transmite valores.

.Presenta modelos de conducta adecuados.

.Propone modelos para resolución de conflictos.

*Lenguaje:

.Presentación de sonidos, palabras y frases.

.Nivel de Vocabulario.

.Utilización de frases: Cortas o largas.

.Construcciones gramaticales correctas.

.Giros verbales.

.Formas gramaticales.

No hemos pretendido hacer un análisis exhaustivo, sino una breve descripción, adaptada a la sencillez de estos libros multimedia para tras la reflexión desarrollar estrategias de aprendizaje con los alumnos.
 

RESULTADO DEL ANÁLISIS.

*Originalidad:

.Poseen originalidad en su presentación.

.Emplean variedad de recursos y presenta numerosos escenarios donde transcurre la acción.

*Diseño:

.El entorno es lúdico y atractivo.

.Los iconos y símbolos son fáciles de entender.

.Rompen con estereotipos.

.Relación armónica imagen-texto.

.Sincronización imagen-sonido.

*Características psicológicas:

.Gran facilidad de manejo.

. El tiempo de respuesta a la interacción es satisfactorio.

.No precisan de corrección de errores.

*Contenido:

Creemos que estos libros multimedia cubren diversas áreas educativas como la de comunicación y trespresentación, conocimiento del medio, lengua extranjera y temas transversales (educación para la paz, medioambiental, salud, etc). Transmiten valores implícitos en el currículum de Educación Infantil. Presentan modelos de conducta adecuados. Proponen modelos para resolución de conflictos.

*Lenguaje:

Por lo que se refiere a la expresión, observamos un inconveniente importante a nuestro juicio y es que el programa original está elaborado en lengua inglesa y la traducción al español es latinoamericana por lo que:

a. La entonación no se adecua a nuestro contexto lingüístico y cultural.

b. Las construcciones gramaticales , en ocasiones tampoco se ajustan a nuestro contexto. Por ejemplo, detectamos que algunas de éstas pueden confundir a los alumnos en cuanto a que son giros verbales propios de la lengua en que está traducida o se altera el orden de los elementos dentro de la oración (p.e. "ve por ti mismo" -en lugar de "míralo por ti mismo"-; "quería yo abrir la sombrilla de la playa pero estaba haciendo mucho aire", "decidímejor volar mi cometa").

c. El nivel de vocabulario es amplio pero algunos términos empleados tampoco se adaptan a nuestro contexto (p.e. los frijoles, overoles, etc).

En cuanto a las ventajas para el trabajo de estimulación del lenguaje apreciamos que:

a. Con respecto a la presentación de sonidos podemos decir que aparecen una amplia variedad de ellos en el programa permitiendo un trabajo de discriminación e identificación auditiva amplio.

b. El profesor puede programar el tiempo que el niño dedique a interactuar con los elementos que aparecen en cada escena, dependiendo de los objetivos perseguidos y en función de las necesidades especiales que el alumno presente.

c. El tiempo de permanencia de la escena en la pantalla depende del usuario lo que nos da la posibilidad de hacer múltiples actividades de reflexión sobre el lenguaje (formular preguntas, relatar hechos, hacer comparaciones, describir personajes, modificar las estructuras de las frases, buscar objetos que contengan un sonido determinado, agrupar objetos según número de sílabas, denominar, etc.

d. El programa nos da la posibilidad de volver atrás lo que ayuda al alumno a ir estructurando mejor sus relatos en caso de dificultad (organización espacio-temporal).
 

6. COMENTARIOS Y SUGERENCIAS


Nuestra propuesta para trabajar con esta serie de libros pasa, como hemos sugerido anteriormente, por un análisis previo de los documentos multimedia haciendo hincapié lo que se refiere al lenguaje, partir de la valoración de las ventajas que para su estimulación puedan tener. Sólo así, podremos anticiparnos a los posibles problemas que presenten para trabajar esta área. El trabajo con el libro multimedia, proponemos que se realice en grupo, con la utilización de un proyector o por parejas de alumnos de modo que se facilite la interacción y la comunicación (el niño con el profesor, entre iguales, entre niños de diferente nivel de desarrollo del lenguaje, etc.). Debe ser un trabajo guiado y supervisado directamente por el profesor ya que según nuestro punto de vista, este recurso pierde eficacia si no marcamos previamente unos objetivos de aprendizaje y dejamos solos a los niños. El profesor desempeñará un papel activo en cuanto a la adaptación del vocabulario utilizado, los giros empleados, etc. En aquellos alumnos que no presenten grandes dificultades servirá para invitar al niño a reflexionar sobre las variaciones lingüísticas y a buscar equivalentes en su lengua.

Dentro del área de representación y comunicación no sólo trabajaremos el lenguaje oral sino que también realizaremos actividades de expresión corporal, musical y espacial: imitación y representación de situaciones, personajes y la historia del documento multimedia; colores, formas, tamaños; comparaciones de objetos, etc.

Además, la presentación del texto escrito introduce al niño en el código lectoescritor y favorece la identificación por parte del alumno de algunas palabras escritas; la comprensión de la narración, etc…aproximándole al lenguaje escrito.

El libro multimedia también permite realizar actividades para que el niño utilice y manipule elementos diversos de forma convencional y original, conozca los elementos de la naturaleza (día-noche, estaciones,) o analice las rutinas cotidianas, familiares y escolares ( contenidos del área de medio físico y social)

También el maestro tiene la posibilidad de fotocopiar escenas del cuento lo que permitirá rentabilizar el trabajo con el mismo y desarrollar tareas más concretas adaptadas a las necesidades que cada niño (p.e. hacer descripciones, colorear objetos que pertenezcan a un mismo campo semántico, volver a inventar una historia, etc.).

Con este trabajo pretendemos invitar a la reflexión acerca de la necesidad de analizar y evaluar los documentos multimedia. Esto es importante para adecuarlos a las necesidades de nuestros alumnos, contextualizarlos, darle sentido a su aplicación y aprovecharlos como un recurso útil para la estimulación del lenguaje.

El uso de los recursos tecnológicos debe integrarse en el curriculum con una finalidad determinada. No se trata sólo de introducir productos multimedia en el aula, sino de saberlos utilizar de forma adecuada. Partiendo de estos análisis descubrimos que muchos de ellos pueden ser de utilidad para los profesores de apoyo, p.e. para la reeducación y estimulación del lenguaje sin estar específicamente diseñados para ello.

Consideramos práctico poner la tecnología de nuestro lado, asumirla como un medio eficaz y motivador que facilite nuestra tarea educativa y "divierta" al mismo tiempo a los niños. A su vez, construimos un puente entre la escuela y la sociedad en la que cada vez la presencia de los productos multimedia se hace mayor.

  
BIBLIOGRAF&ÍA

Condemarín, M., Galdames, V. y Medina, A. (1996). Taller de lenguaje. Módulos para desarrollar el lenguaje oral y escrito. CEPE. . Madrid

Corominas, A. (1994): La comunicación audiovisual y su integración en el currículum. Ed. Graó. Barcelona.

De Pablos Pons, J. y Jiménez, J. (1998). Nuevas tecnologías: comunicación audiovisual y Educación. CEDECS Psicopedagogía. Barcelona.

Gallego, D. J. y Alonso, C. (1996). Integración curricular de los recursos tecnológicos. De. Oikos-Tau.Barcelona.

Gallego, D y Alonso, C (1999): Multimedia. UNED. Madrid.

Gutiérrez, A. (1997). Multimedia y Nuevas Tecnologías. Ed. De La Torre. Madrid.

Mayer, M. (1994). Living books. Random House. Broderbund Company.

M.E.C. (1992) Currículo de la Etapa Infantil.

Monfort, M. y Juárez, A. (1989). El niño que habla. El lenguaje oral en preescolar. CEPE. Madrid

Tejerina, I. (1994). Dramatización y teatro infantil. Dimensiones psicopedagógicas y expresivas. Siglo XXI. Madrid.
 

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 LOS LIVING BOOKS EN EL CURR&ÍCULUM DE LA EDUCACIÓN INFANTIL.

 

 DATOS DEL AUTOR/ES:

Josefa Isabel Farray Cuevas.y Mª Victoria Aguiar Perera (Profesoras de Nuevas Tecnologías. Centro Superior de Formación del Profesorado de la ULPCG. C/Sta. Juana de Arco nº2. cp.35004 Campus de Humanidades. tf: 928458849).

 

RESUMEN:

Ante la dificultad que encuentran los profesores para crear sus propios productos multimedia nos planteamos la alternativa de reflexionar acerca de los programas comerciales para que sean eficaces en el aula. Proponemos la introducción del uso del libro multimedia como un recurso complementario para desarrollar el currículum y para la estimulación del lenguaje en Educación Infantil. Acercándonos a la realidad de los niños, mediatizada por la tecnología y por el lenguaje audiovisual, la propuesta pretende estar en consonancia con el enfoque globalizador propio de esta etapa educativa y ubicado dentro del área de comunicación y representación.

 

DESCRIPTORES:

Educación Infantil,

 

ABSTRACT:

In view of the difficulty that faces the teacher to create their own multimedia resources we decided to make a reflection about the commercial software available and its possible efficiency in the classroom. We propose to introduce the use of the Living Books as a complementary resource to develop the curriculum and for the stimulation of the language in the Pre-school Education. Getting close to children reality, mediated by the technology and the audio-visual language, the proposal pretends to be in consonance with the global approach , characteristic of this educational stage and placed inside the communication and performance area.

 

KEY WORDS:

Living Books - Living Books, preschool Instruction.

 

 

Matemáticas y nuevas tecnologías: Educación e investigación con manipulación SIM

 

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Nuestro grupo de trabajo ha sido testigo en los últimos años de cómo algunos defectos y carencias del sistema educativo están deteriorando la calidad de la enseñanza universitaria, sobre todo en los estudios del primer ciclo. Esto crea un grave problema para el futuro de los nuevos licenciados y la sociedad en general que debe ser atajado.

Uno de los principales problemas del modelo actual de enseñanza–aprendizaje radica en la escasa o nula participación del alumnado, tanto en las clases teóricas, como prácticas y tutorías. Por otro lado, existe una apatía general ante la avalancha de información, no siempre bien elaborada, que recibe el alumno. Lejos de corregir esta situación, la reforma de la Enseñanza Secundaria no ha sabido compensar el descenso en el nivel de conocimientos matemáticos, y de otras materias, con un mayor aporte de trabajo personal e implicación del alumno en el desarrollo de sus habilidades intelectuales. Si a esto unimos el empobrecimiento del lenguaje, el panorama que se divisa desde nuestra posición no es precisamente alentador.

En otro orden de cosas, los últimos avances científicos y la creación de nuevos planes de estudio exigen a los profesores universitarios la enseñanza de un mayor número de conceptos en menos tiempo. Además, la sociedad mantiene una demanda de enseñanza superior sin precedentes, exige mayor preparación de las generaciones más jóvenes asícomo la mejora y el mantenimiento de la calidad de la enseñanza, la investigación y los servicios.

Todo lo dicho conduce necesariamente a plantear la incorporación plena e inmediata de las nuevas tecnologías a la educación a través de dos grandes vías: por un lado la potencia de los nuevos recursos informáticos que permite la creación de nuevos ambientes de aprendizaje, ya sea mediante los métodos multimedia, la simulación de experimentos o los programas interactivos; por otro lado, los avances en las tecnologías de la comunicación permiten orientar a gran número de alumnos mediante la educación a distancia y los sistemas de enseñanza virtuales.

Tal incorporación lleva aparejado, sin embargo, un alto coste económico que, desde nuestro punto de vista, merece la pena asumir. Debe tenerse en cuenta que las nuevas tecnologías no reducen la necesidad de profesorado, sino que modifican su papel en relación con el proceso de aprendizaje. Por tanto, no basta con transformar los centros de enseñanza en "instituciones virtuales" sino en emplear una herramienta muy útil que debemos aprovechar.

Como ejemplo de búsqueda de nuevos, pero ante todo eficaces, modos de enseñar, presentamos un caso particular de aplicación a la enseñanza de la Matemática, teniendo en cuenta que puede adaptarse a otras ramas de conocimiento científico. El éxito de estos métodos está, no obstante, supeditado a la posibilidad de compartir los recursos creados por un gran número de docentes de diversos centros.


   1. NUEVAS TECNOLOG&ÍAS Y MATEMÁTICAS

      Los grandes avances en la informática y la comunicación de los últimos años hacen prever una revolución que está sólo en sus inicios. Las nuevas tecnologías se utilizan para comunicarse, como herramienta de trabajo y también como instrumento de ocio. Aparecen en todas las parcelas de la vida actual, desde la investigación científica hasta el mundo de la empresa, pasando por la enseñanza. En esta última, se puede considerar que el uso de estos avances favorece el desarrollo de capacidades intelectuales y la adquisición de destrezas por parte del alumno, mediante una nueva forma de organizar, distribuir, representar y codificar la realidad.

      Muchas son las ventajas que el desarrollo tecnológico ofrece a los docentes, asícomo algunos inconvenientes que pueden convertirlo en un arma de doble filo si no se hace un uso correcto del mismo. Corresponde al profesor/instructor determinar los límites que han de ser impuestos en su uso, asícomo extraerle el mayor rendimiento en términos pedagógicos.

      De entre las ventajas, señalemos que proporciona medios con los que desarrollar nuestra labor de manera más eficiente, ya que permite la sustitución de técnicas que han quedado obsoletas. Además, hace posible el desarrollo de programas que facilitan la asimilación de los conceptos, eliminando el papel estático que la masificación ha otorgado al alumno. En otras palabras, las nuevas tecnologías posibilitan la interacción, un factor esencial en el proceso de enseñanza–aprendizaje.

      Las materias del currículo que más se benefician de las nuevas tecnologías son, sin duda alguna, las asignaturas científicas y, de entre ellas, la Matemática. De hecho, la propia Matemática impulsa el desarrollo de software, a la vez que saca provecho de la mayor potencia de cálculo de las nuevas máquinas. A pesar de ello, la docencia en las asignaturas básicas de matemáticas parecía haber resistido a la invasión tecnológica. La razón esgrimida por muchos para justificar este inmovilismo es que la abstracción de los conceptos matemáticos sólo podía plasmarse con lápiz y papel, obviando todo tipo de dificultades computacionales. Pero no falta quien objeta que, puesto que en la práctica la calculadora o el ordenador terminan siendo indispensables, no está de más que los estudiantes se familiaricen cuanto antes con su uso. A este argumento se ha unido la aparición de una nueva herramienta informática para el trabajo con las matemáticas: los manipuladores simbólicos.

      En el mercado existe una amplia oferta de este tipo de programas, comenzando por DERIVE (usado habitualmente en los Bachilleratos), MATLAB, MAPLE, MATHEMATICA, MuPAD, etc. Si bien cada uno de ellos presenta particularidades propias en el uso avanzado, todos ellos poseen un esquema similar de manejo básico.

      Aunque a primera vista un manipulador simbólico puede interpretarse como una calculadora muy potente, en realidad se trata de un laboratorio matemático completo con posibilidades de edición y presentación visual que permiten darle la apariencia de un escrito matemático clásico. Los manipuladores actuales son de fácil manejo y poseen una sintaxis muy intuitiva, por lo que el estudiante puede comenzar el trabajo con ellos sin necesidad de consumir mucho tiempo en su aprendizaje. Por otra parte, el hecho de que se compilen y ejecuten línea a línea, si asíse desea, permite una interacción continua sobre los datos introducidos que dinamiza los cálculos.

      
   2. MANIPULACIÓN SIMBÓLICA Y CÁLCULO NUMÉRICO

      En las enseñanzas técnicas, donde una componente fundamental está constituida por los cálculos numéricos, el ordenador se convierte en una de las herramientas más potentes. Sin embargo, creemos que la formación de un técnico superior no debe restringirse al uso del software, sino que la diferencia entre un simple operario y un ingeniero debe estar precisamente en la capacidad de interacción con él. Es imprescindible, por tanto, un conocimiento de los métodos utilizados y no sólo del programa informático.

      La necesidad de una formación básica en cálculo numérico se justifica por la ingente cantidad de problemas que no pueden ser resueltos analíticamente, incluso dentro de lo estrictamente académico, más aún si pensamos en problemas reales.

      La enseñanza del cálculo numérico tiene una vertiente fundamental que es la experimentación. Sólo mediante ella se puede llegar a una compresión global del funcionamiento de los métodos, sobre todo cuando no es posible realizar un análisis teórico exhaustivo de los mismos (tampoco deseable en una formación que debe ser eminentemente práctica). De hecho, los grandes métodos se han gestado en la práctica y sus propiedades se han constatado experimentalmente antes de ser abordadas de forma teórica.

      Desde el punto de vista pedagógico no podemos pretender que un alumno entienda la mecánica de un algoritmo sin utilizarlo en la práctica. La experimentación numérica, ya sea a mano o con calculadora, enmascara la utilidad de los métodos y los convierte en algo pesado y aburrido, perdiendo la agilidad que les debe caracterizar, por lo que solamente utilizando un equipo computacional de alguna potencia se puede dar mayor coherencia a su enseñanza.

      La segunda vertiente básica del análisis numérico consiste en la implementación informática de los métodos, cosa que un alumno de primer curso universitario o de Bachillerato no está capacitado para hacer, al carecer de los conocimientos suficientes sobre lenguajes de programación. Sin embargo, hemos encontrado en los manipuladores simbólicos una herramienta de gran utilidad a la hora de que alumnos sin experiencia programadora en lenguajes avanzados experimenten con métodos numéricos simples. Por supuesto que la programación de métodos complicados presenta básicamente las mismas dificultades, si no más, que en un lenguaje de programación estándar como puede ser C/C++ o FORTRAN, siendo normalmente el código mucho más eficiente en estos últimos.

      Debemos también indicar que el uso de un manipulador simbólico no se limita al cálculo numérico. Muchas otras ramas de la Matemática admiten la resolución de sus problemas mediante manipuladores. Por ejemplo, en geometría pueden ser especialmente útiles puesto que permiten representar gráficamente todo tipo de figuras de forma que el alumno puede visualizarlas y asociarlas a su ecuación fácilmente.

      Resumiendo, creemos que, utilizado de forma adecuada, un manipulador simbólico puede constituir una herramienta inestimable para la enseñanza de las Matemáticas en el ámbito universitario. Además, contribuye a que las materias resulten más atractivas al alumno debido a que su relación con el ordenador es más activa, mientras que en las clases convencionales es muy difícil obtener su participación. Este hecho ha quedado patente en una encuesta realizada entre nuestros alumnos, los cuales no han dudado en calificar las prácticas realizadas con manipulador como interesantes y amenas en un alto porcentaje.

      En la siguiente sección presentamos un ejemplo que ilustra la utilización del manipulador simbólico MAPLE V en la implementación y experimentación de algunos métodos numéricos sencillos. En él vemos como el programa permite un estudio del comportamiento del método en cuestión con suficiente profundidad y de forma rápida y sencilla, con escasos conocimientos de programación y pudiendo, además, obtener datos adicionales del problema sin dificultad.

      Sin embargo, la manipulación simbólica transciende la enseñanza para constituir en la actualidad una herramienta imprescindible de muchos investigadores. De hecho, el origen de la manipulación simbólica hay que buscarlo precisamente en la investigación, rama en la que ha ahorrado mucho trabajo y esfuerzo a los científicos. En la última sección presentamos un ejemplo de aplicación a la investigación en Física Teórica.

      Finalmente, queremos señalar que, aún cuando en esta comunicación nos hemos centrado en la manipulación simbólica, existen otras nuevas tecnologías que pueden mejorar el proceso educativo. Así, por ejemplo, creemos que Internet muestra múltiples posibilidades en cualquier materia y no nos referimos únicamente a ella como medio de obtener información sino, sobre todo, formación que es lo que debe interesar al educador.

      
   3. UNA APLICACIÓN A LA DOCENCIA

      En el siguiente ejemplo se presupone que el alumno tiene unos conocimientos básicos de MAPLE V y de los métodos numéricos empleados.

      Tomando como punto de partida un problema que puede ser resuelto de forma tradicional, se motiva la experimentación numérica sobre el mismo, constatándose que la obtención de resultados con el manipulador es sencilla y rápida, aparte de permitir analizar los resultados de forma simultánea. Asímismo, las capacidades gráficas del programa posibilitan una mejor comprensión del comportamiento de los métodos estudiados.

      En las figuras que se acompañan mostramos una sesión de trabajo típica de una práctica interactiva, incluyendo algunos comentarios que muestran los aspectos didácticos más destacables.
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        Figura 1
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       Figura 2
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     Figura 3
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     Figura 4
 
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     Figura 5
 
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     Figura 6
 
 
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     Figura 7 
 
   1. UNA APLICACIÓN A LA INVESTIGACIÓN

Concluimos esbozando brevemente las posibilidades que aporta MAPLE dentro de las labores de investigación. El trabajo al que se refiere la aplicación se sitúa en el área de Física Teórica centrándose en el estudio de las denominadas álgebras cuánticas. El interés de estos objetos se debe en buena parte a la posibilidad de ser interpretados como simetrías deformadas. La idea de simetría es uno de los conceptos más poderosos en la ciencia actual, sirviendo como base a las teorías clásicas del espacio–tiempo de Galileo o al relativista de Einstein e incluso a la interpretación cuántica de partículas elementales como el electrón y los fotones.

Las pantallas que se reproducen a continuación corresponden a un estudio sobre construcción de representaciones inducidas de deformaciones de álgebras cinemáticas. El enfoque geométrico adoptado permite reducir el problema al estudio de ciertos campos vectoriales. Parte de las foliaciones asociadas son las que se representan en las siguientes figuras empleando las capacidades gráficas y de cálculo que ofrece MAPLE.
 
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Figura 8
 
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    Figura 9
 
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    Figura 10 
 
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    Figura 11 

Agradecimientos: Este trabajo ha sido parcialmente financiado por la Junta de Castilla y León.

 
BIBLIOGRAF&ÍA

   1. "La enseñanza superior en el siglo XXI: Estrategias de futuro". Texto de la declaración de la World Conference on Higher Education, París 1998.
   2. "Tecnologías de la Información. Informática". P. J. García Nuñez, M. P. Ferro Sánchez. Anaya, 1998.
   3. "Maple V, Learning Guide". K. M. Heal, M. L. Hansen, K. M. Rickard. Springer, 1996.
   4. "Análisis Numérico". R. L. Burden, J. D. Faires. Grupo Editorial Iberoamérica, 1991.
   5. "Representaciones Inducidas de Álgebras Cuánticas". Oscar Arratia, Tesis Doctoral, Universidad de Valladolid, 1999.

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MATEMÁTICAS Y NUEVAS TECNOLOG&ÍAS: EDUCACIÓN E INVESTIGACIÓN CON MANIPULACIÓN SIMBÓLICA.

 

DATOS DEL AUTOR/ES:

Oscar Arratia, Ladislao Jáñez y Miguel A. Martín, M. Teresa Pérez (Dpto. de Matemática Aplicada a la Ingeniería. E.T.S. Ingenieros Industriales. Universidad de Valladolid. Paseo del cauce s/n. 47011 VALLADOLID).

 

RESUMEN:

En este trabajo se exponen las ventajas que tiene el uso de manipuladores simbólicos en la formación de estudiantes de Matemáticas y otras materias afines dentro del marco de las nuevas tecnologías aplicadas a la educación. Se presenta un ejemplo de aplicación que utiliza el manipulador MAPLE V para crear una práctica interactiva sobre análisis numérico. Además, se incluye una pequeña muestra de las posibilidades que estos programas aportan al mundo de la investigación en Física Matemática.

 

DESCRIPTORES:

Didáctica, Matemática Aplicada, Manipulación Simbólica, MAPLE.

 

ABSTRACT:

In this paper we point out some of the advantages of Symbolic Manipulation for mathematical training of undergraduate students as a part of new tecnologies applied to education. To illustrate this fact we present an interactive tutorial on numerical analysis developed with the MAPLE V Symbolic Computation System. Research also benefits from this powerfull tool, in this sense we include an example on Mathematical Physics.

 

KEY WORDS:

Didactics, Applied Mathematics, Symbolic Computation, MAPLE

 

 

"MC": Software Educativo de Tutoría y Práctica para la Enseñanza de Estrategias
 
JUSTIFICACIÓN TEÓRICAelarn2.jpg

 

Los mapas conceptuales son herramientas de representación del conocimiento. Sirven para expresar de modo gráfico, con textos escritos breves y líneas, las relaciones significativas entre determinados conceptos que, al combinarse, forman proposiciones. El mapa conceptual es, por consiguiente, un recurso esquemático utilizado para representar un conjunto de significados conceptuales incluidos en una estructura de proposiciones. Los mapas conceptuales proporcionan un resumen sintético de lo aprendido o conocido, ordenado de una manera jerárquica. El conocimiento está organizado y representado en todos los niveles de abstracción, situando los más generales e inclusivos en la parte superior y los más específicos y menos inclusivos en la parte inferior del mapa.

Los elementos fundamentales que componen un mapa conceptual son:

   1. Los conceptos o regularidades que se perciben en los hechos u objetos y que se designan mediante una etiqueta o expresión.

   2. Las proposiciones, compuestas por dos o más conceptos que se encuentran unidos entre sípor palabras de enlace con el objeto de formar una unidad de significado.

   3. Los conectores o palabras-enlace que sirven para unir los conceptos y definir la naturaleza de la relación que se establece entre ellos. Estas palabras pueden ser formas verbales, preposiciones o pequeña frases que aclaran el sentido de la relación entre dos o más conceptos.

El mapa conceptual fue desarrollado por el profesor Joseph D. Novak y su equipo de la Universidad de Cornell (EEUU) en 1972 y descrito en numerosas publicaciones, entre las que destaca el libro titulado Learning How To Learn (Novak y Gowin, 1984). El objetivo fundamental de esta obra es que los profesores y alumnos "adquieran metaconocimiento, es decir, conocimiento sobre el conocimiento. [...] Lo esencial es que, si queremos mejorar enormemente el proceso educativo, los profesores [y] los aprendices [...] tienen que aprender más sobre el modo de aprender de los seres humanos y sobre su forma de crear conocimientos." (Novak, 1998: 124). Esta estrategia de aprendizaje está basada en la teoría del Aprendizaje Significativo de David Ausubel (1976).

Como demuestran los estudios realizados hasta el momento, los mapas conceptuales resultan muy útiles en las diversas etapas del proceso educativo: la planificación, la intervención y la evaluación.

En la planificación, como recurso para organizar y visualizar el plan de trabajo, evidenciar las relaciones entre los contenidos y resumir esquemáticamente el programa de un curso. Como instrumento de jerarquización y estructuración de los conceptos-clave, el mapa conceptual puede ser utilizado por el profesor como un organizador previo de los contenidos y como instrumento para el diagnóstico inicial de la situación de los alumnos con relación a un tema. El uso del mapa conceptual como organizador previo puede ser un medio idóneo para la planificación del curriculum y facilita enormemente la exposición de los contenidos a los alumnos al ofrecer, al mismo tiempo, una visión esquemática y global de aquello que se va a enseñar y aprender. Los organizadores previos, convertidos en mapas conceptuales, son especialmente útiles cuando (Pérez, 1985):

    * el material de aprendizaje es potencialmente conceptual, pero aparece desorganizado o no es familiar para el alumno;

     * el alumno carece de un suficiente conjunto de habilidades y conocimientos organizados; y

       * se desea desarrollar capacidades de transferencia más que de simple retención informativa.

En la intervención, como una herramienta que ayuda a los estudiantes a captar el significado de los materiales que pretenden aprender. El uso del mapa conceptual en el aula ha de ser coherente con una teoría de la enseñanza que, en primer lugar, tenga como centro al alumno y no al profesor; en segundo lugar, que se ocupe del fomento de capacidades cognitivas de alto nivel y no exclusivamente del almacenamiento arbitrario de información; y, en tercer lugar, que busque un desarrollo global del individuo en sus dimensiones afectiva y social, no sólo intelectual. El uso del mapa conceptual como estrategia de aprendizaje y de enseñanza, ejerce influencias positivas en el ámbito emocional y socio-relacional de los alumnos, ya que el protagonismo, atención y aceptación que se presta a sus contribuciones, asícomo la mejora del rendimiento académico, favorecen el desarrollo de la autoestima. Por otro lado, el uso del mapa conceptual en la negociación de significados mejora las habilidades sociales y desarrolla actitudes favorables al trabajo en equipo y a la solución consensuada de los problemas (Ontoria et al., 1997). El valor del mapa conceptual no se halla sólo en su resultado final, en realidad su mayor interés pedagógico radica en el proceso que se implementa para su elaboración. La búsqueda de nuevas relaciones entre conceptos exige un gran esfuerzo por lo que el trabajo en equipo puede facilitar esta tarea de construcción y reconstrucción de mapas conceptuales.

En la evaluación, como recurso para la evaluación formativa. Permite visualizar el pensamiento del alumno, para así, corregir a tiempo posibles errores en la relación de los conceptos principales. Siempre dentro del marco del aprendizaje significativo, el uso de los mapas conceptuales como instrumento para la evaluación de los aprendizajes posibilita al docente definir el potencial de aprendizaje de los alumnos, sus conocimientos previos, el nivel organizativo de los conceptos en cada área de conocimiento, el establecimiento de vínculos significativos entre los conceptos y, por último, conocer los posibles errores conceptuales relativos a un determinado contenido no correctamente asimilado por los alumnos. Los mapas conceptuales son un medio óptimo para evaluar ya que su elaboración exige la comprensión significativa del contenido y, todo error, ya sea en la jerarquización de los conceptos, en otro tipo de relaciones o, simplemente, en su conceptualización, puede ser evaluado -sin mayores dificultades- por el docente y proponer a partir de ello la realización de nuevas acciones didácticas. La investigación educativa ha demostrado que los mapas conceptuales son válidos para medir las estructuras de conocimiento de los alumnos (Ruiz-Primo y Shavelson, 1996; Bolte, 1997; Jonassen, D.H. et al.,1997). El mapa conceptual puede ser también una herramienta para la autoevaluación de los alumnos. En este sentido la investigación de Stow (1997) muestra cómo el mapa conceptual es eficaz en el desarrollo de la metacognición. El uso de esta estrategia ayudó a los alumnos que participaron en el estudio a ser conscientes de sus propios aprendizajes sobre contenidos científicos y, por lo tanto, a autoevaluar con criterios más objetivos sus logros académicos.

Objetivos generales

La elaboración del software educativo MC se llevó a cabo bajo la guía de las siguientes finalidades pedagógicas:

1. Conocer las necesidades formativas de los alumnos con relación a la elaboración de mapas conceptuales, analizar sus causas principales y definir criterios para la intervención educativa.

2. Conocer el estado actual del software diseñado para la elaboración de mapas conceptuales.

2.1. Identificar y describir las aplicaciones informáticas más relevantes desarrolladas para el diseño y creación de mapas conceptuales.

2.2. Valorar, con criterios pedagógicos, el software analizado sobre mapas conceptuales.

3. Diseñar y elaborar un programa informático multimedia sobre el mapa conceptual con fines de tutoría y práctica, multimedia que ofrezca al usuario:

    * un contenido informativo claro y estructurado sobre el tema del mapa conceptual; y

       * la oportunidad de ejercitarse en la tarea de elaborar mapas conceptuales.

Diseño y elaboración de la aplicación multimedia

Como tarea previa al diseño y elaboración de la aplicación multimedia se realizó un análisis de los principales programas informáticos que tienen como finalidad la creación de mapas conceptuales. Los programas analizados fueron: Inspiration; MindMan; Decision Explorer; Concept System y Course Works. De modo global se puede afirmar que el software disponible en el mercado para la creación de mapas conceptuales facilita su elaboración y mejora la producción y presentación de estas representaciones gráficas del conocimiento. Hay que tener en cuenta que para su uso es necesario, además de familiarizarse con el programa informático en sí, conocer la teoría que lo sustenta, porque cada una de las aplicaciones analizadas posee un enfoque determinado sobre qué es un mapa conceptual y para qué sirve. Si la concepción coincide con la del usuario el software podrá ser fácilmente utilizado, en caso contrario es difícil que encuentre utilidad en su uso. No obstante, también es necesario constatar que, para elaborar mapas conceptuales, puede ser igualmente útil el empleo de un procesador de texto que ofrezca herramientas para el diseño (v.gr. Word posee dos herramientas de dibujo especialmente útiles para ello: la línea y el cuadro de texto). Desde un punto de vista educativo interesa más el proceso de elaboración que el resultado estético final del mapa conceptual.

Después de la revisión del software constatamos la necesidad existente entre la comunidad educativa de programas tutoriales y de práctica en el ámbito de las estrategias de aprendizaje. No tanto programas que faciliten la elaboración, por ejemplo, de mapas conceptuales cuanto que modelen su proceso de construcción. Las posibilidades del multimedia pueden ser explotadas en beneficio de productos que aprovechen algo más que la capacidad de almacenamiento y recuperación de la información.

La producción de la aplicación MC se ha llevado a cabo según el enfoque centrado en unidades u orientado a la escena (Bou, 1997) que, para el diseño de un software multimedia, considera las escenas o pantallas como unidades de significación. La organización del trabajo se ordena con relación a las siguientes tareas:

   1. Guión: es el punto de partida de la producción de la aplicación y describe detalladamente cómo será cada pantalla.

   2. Documentación: consiste en la recopilación de diversos tipos de datos que serán incluidos, de algún modo, en la aplicación (imágenes, sonidos y textos) y que han sido descritos en el guión.

   3. Formato de datos: es una actividad que media entre la labor de documentación y la realización del software. Define los formatos y especificaciones que se utilizarán en la aplicación como, por ejemplo, la paleta de colores, el tipo de archivo de las imágenes, el tamaño de la presentación en pantalla, etc.

   4. Montaje de la aplicación: supone la elaboración de cada una de las pantallas multimedia siguiendo los criterios del guión y utilizando los elementos icónicos, sonoros y textuales previamente localizados, almacenados y formateados. Para esta tarea he utilizado el programa Neobook para Windows 95.

Para la organización de las diferentes pantallas del programa elaboré un grafo general, es decir un diagrama de las escenas con indicaciones, en forma de flecha, de las posibles rutas que el usuario puede seguir en la navegación por la aplicación. El grafo general describe el flujo entre grupos de escenas o capítulos que forman el software. Ofrece una visión global de la organización del contenido y de las relaciones entre sus componentes.
 
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Como puede observarse en el grafo general, la aplicación titulada El mapa conceptual se organiza en cinco capítulos, cada uno de los cuales reúne un conjunto de pantallas que tratan un mismo tema (es necesario tener en cuenta que el número de cuadros representados en el grafo general no se corresponde con el número real de pantallas de la aplicación).

Desde el punto de vista de la navegación el grafo muestra la existencia de cuatro pantallas de presentación que contienen, respectivamente, una pequeña animación inicial; el título de la aplicación y nombre del autor; la solicitud del nombre del usuario y la posibilidad de establecer una breve interacción para autoevaluar su motivación respecto a la utilización del material informático y, por último, una pantalla de introducción informativa al programa que se describe y muestra más adelante. A partir de aquíel usuario llega a la pantalla Inicio desde la que puede optar por cinco rutas alternativas. Al Inicio se puede acceder desde cualquier pantalla de la aplicación; del mismo modo que se puede abandonar el programa en cualquier momento. No he añadido las flechas que representan esta doble posibilidad, existente en todas las pantallas con los botones Inicio y Salir, para evitar hacer ilegible el grafo general por la profusión de líneas.

La diferenciación en pantallas de primer, segundo y tercer nivel expresa la generalidad o especificidad de su contenido. Las pantallas de primer nivel contienen una información general sobre un contenido que, si se desea, puede ampliarse en las pantallas de segundo y de tercer nivel. Éstas últimas permiten realizar actividades de refuerzo del contenido antes mostrado. Los capítulos 3, 4 y el 5 (parcialmente) permiten al usuario hacer un recorrido lineal, además del que libremente puede elegir según sus intereses.

La pantalla Inicio actúa como menú principal o punto de partida para el uso del programa. En ella se contienen los títulos de los bloques temáticos en que se ha organizado el contenido del software. Contiene dos grandes apartados, gracias a la tipografía y la disposición de los textos: Los Conceptos y Los Mapas Conceptuales. En el primero se aborda la formación y la función de los conceptos. Con este contenido se pretende dar una visión global, sintética y clarificadora de qué son los conceptos, para que sirven y cómo se construyen. Es un contenido complementario, pero necesario y básico si deseamos enseñar a elaborar mapas conceptuales ya que, como es evidente, constituyen su materia prima y, desgraciadamente, no siempre el alumno tiene una conciencia clara de su significado y alcance, lo cual repercute negativamente en la producción de los mapas. La correcta asimilación de este contenido facilitará la comprensión de la técnica y de las razones que apoyan el uso educativo del mapa conceptual. En el segundo bloque los contenidos se centran, exclusivamente, en la estrategia de aprendizaje propiamente dicha con el fin, en primer lugar, de conceptualizarla, posteriormente de informar sobre el proceso que se ha de seguir en su creación y, por último, ofrecer un conjunto de actividades cuya finalidad es modelar la elaboración real de mapas a partir de tres textos cuidadosamente seleccionados y elaborados. A esta pantalla de Inicio se puede volver desde cualquier pantalla del programa de un modo inmediato, facilitando de este modo los intereses y/o necesidades que el usuario tenga en cada momento y ofreciendo, de forma fácilmente accesible, un esquema claro de los contenidos que alberga este software educativo.

Las actividades que se describen a continuación constituyen el elemento más novedoso del programa, ya que tratan de modelar de principio a fin el proceso de elaboración de un mapa conceptual de modo interactivo con el usuario. Se han diseñado unos ejercicios que van más allá de las simples actividades de acierto y error, al pretender que el alumno adopte, en todo momento, decisiones razonadas. No es útil un aprendizaje mecánico del proceso porque la elaboración de mapas conceptuales es una labor compleja y creativa que no puede automatizarse.

Existen tres textos sobre los que el usuario de la aplicación puede elaborar un mapa conceptual. Los temas son variados: los métodos de enseñanza de la lectura, el aprendizaje significativo y los tipos de software educativo. Son textos claros y preparados para facilitar la realización de los mapas conceptuales. Una vez que se elige un texto, y éste aparece en pantalla, la primera tarea que se debe realizar es hallar los conceptos que en él aparecen. Se ofrece la opción de imprimir el texto por si el alumno prefiere desarrollar esta actividad con lápiz y papel. En cualquier caso, todas y cada una de las palabras del párrafo son interactivas y ofrecen información al usuario sobre su naturaleza conceptual. Pulsando sobre cada una de las palabras se despliega una ventana informativa que aclara si la elección ha sido correcta o no. Si se ha pulsado sobre un concepto se produce una modificación en la apariencia del texto escrito. Antes de pasar a la siguiente pantalla el alumno ha debido localizar todos los conceptos puesto que se le pregunta por el número de ellos que ha encontrado. Si la cifra es incorrecta se emite un mensaje de error y, automáticamente, se vuelve a la pantalla anterior para que el usuario halle los conceptos que le faltan o haga un recuento acertado de su número. Si la cifra es la correcta el programa conduce a la siguiente pantalla donde se han de clasificar los conceptos en tres grupos o categorías: conceptos fundamentales, generales y específicos. A la derecha aparecen todos los conceptos seleccionados en un listado desorganizado. Cuando el usuario pulsa sobre ellos aparece un cuadro de diálogo que pregunta por la categoría conceptual en la que se debe integrar. Si la elección no es la adecuada el programa emite un mensaje de error y el alumno debe volver a pulsar sobre el concepto para modificar su selección. Cuando la categoría escogida es acertada aparece un nuevo menú que pide al usuario que justifique su opción con relación a tres. afirmaciones. Cuando se elige la correcta el concepto pasa a ocupar su espacio correspondiente. Para confirmar la ejecución del ejercicio se ha de indicar, en la parte inferior de la pantalla, cuál es el número de conceptos fundamentales, generales y específicos. Si los dígitos son los correctos el programa pasará automáticamente a otra tarea previa a la elaboración del mapa conceptual. Aquíla tarea es más sencilla que en los ejercicios anteriores puesto que simplemente se trata de ubicar espacialmente los conceptos según su jerarquía. Para ello se han diseñado tres espacios denominados nivel 1, nivel 2 y nivel 3. En la parte superior (nivel 1) deberán ir los conceptos más generales y en la parte inferior los más concretos (nivel 3). Para efectuar la interacción en esta pantalla, el usuario debe pulsar sobre los botones rojos que contienen la denominación de los tres grupos de conceptos y elegir en que nivel colocarlos. Cuando la elección es correcta el programa automáticamente muestra, dentro del espacio acotado de color gris, todos los conceptos que se han clasificado en cada categoría.

Una vez realizado el ejercicio y tras responder a una pregunta de comprobación el usuario puede pasar a la siguiente pantalla. A partir de esta página se comienza a diseñar el mapa conceptual. Se ofrece un mapa mudo en el que los conceptos están colocados por niveles. Existen vínculos entre ellos que están representados por medio de líneas. El alumno debe dotar de contenido al mapa pulsando en cada uno de los recuadros y eligiendo, dentro del listado de conceptos que se despliega, el que considere que debe ocupar ese lugar. Al lado de cada cuadro existe una ayuda que el alumno puede utilizar para facilitar una elección razonada. A medida que se hacen elecciones correctas se va rellenando el mapa con los conceptos. La actividad se da por concluida cuando todos los conceptos han sido colocados en su ubicación correspondiente. Cuando las elecciones no son correctas el programa emite un mensaje aclaratorio con el fin de hacer comprender el error y estimular al alumno a que reflexione sobre sus decisiones. A continuación es preciso definir las palabras-enlace que aclaran la relación entre los conceptos. Estas palabras se colocan sobre la línea que une los conceptos. El modo de interacción es similar al anterior ya que el usuario sólo tiene que pulsar sobre el botón y escoger entre el breve listado de palabras-enlace la que considere que expresa mejor la relación conceptual. El resultado final es el siguiente:
 
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Tras una pregunta de comprobación, el programa pasa a la siguiente pantalla, con la que concluye el ejercicio. En ella se evalúa el nivel de comprensión que posee el alumno sobre el contenido propuesto al comienzo de la actividad y convertido posteriormente en un mapa conceptual. La evaluación se lleva a cabo con la formulación de una batería de preguntas de opción múltiple. Esta evaluación permite al usuario comprobar su nivel de adquisición de aprendizajes y el grado en que la elaboración del mapa conceptual le ha ayudado a comprender mejor el contenido. No se puede continuar si alguna cuestión no ha sido respondida correctamente. El programa indica en ese caso la/s respuesta/s no acertada/s. Una vez cumplimentada adecuadamente la prueba, se pregunta al usuario si desea continuar con otra actividad. En caso afirmativo se vuelve a repetir el proceso ya descrito pero con otro texto elegido por el alumno.

Bibliografía

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Boggino, N. (1997). Cómo elaborar mapas conceptuales en la escuela. Rosario, Argentina: Homo Sapiens Ed.

Bolte, L.A. (1997) Assessing Mathematical Knowledge with Concept Maps and Interpretive Essays. Paper presented at the Annual Meeting of the American Educational Research Association (Chicago, IL, March 24), 28 págs., ERIC Nº: ED408160.

Bou Bouzá, G. (1997) El guión multimedia. Madrid: Anaya.

Jonassen, D.H..; Reeves, Th.C.; Hong, N.; Harvey, D.; Peters, K. (1997) Concept Mapping as Cognitive Learning and Assessment Tools. Journal of Interactive Learning Research, 8 (3-4), 289-308.

Novak, J.D. (1998). Conocimiento y aprendizaje. Los mapas conceptuales como herramientas facilitadoras para escuelas y empresas. Madrid: Alianza Editorial.

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Ontoria, A. et al. (1997). Mapas conceptuales. Una técnica para aprender. Madrid: Narcea.

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"MC": SOFTWARE EDUCATIVO DE TUTOR&ÍA Y PRÁCTICA PARA LA ENSEÑ;ANZA DE ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE.

 

DATOS DE LOS AUTORES:

Jesús Valverde Berrocoso (Dpto. de Ciencias de la Educación - Facultad de Formación del Profesorado - Universidad de Extremadura- Campus Universitario - Avda. de la Universidad s/n - 10071 Cáceres -E-mail:

 

RESUMEN

Este trabajo presenta un software educativo sobre estrateigas de aprendizaje orientado a la tutoría y la práctica. En concreto, aborda los fundamentos teóricos que subyacen a la estrategia del mapa conceptual y analiza diversos programas informáticos diseñados para su elaboración. La aplicación multimedia contiene aspectos informativos relativos a los conceptos (formación y función) y al mapa conceptual como herramienta para la construcción de conocimientos (definición y procedimiento para la elaboración). Además, permite al usuario, a través de diversas actividades, profundizar en los procesos de conceptualización de la realidad, asícomo elaborar diferentes mapas conceptuales a partir de textos escritos.

 

ABSTRACT

This work presents an educational software on learning estrategies guided to the tutorship and the practice. In short, it approaches the theoretical foundations that underlie to the strategy of the concept map and it analyzes diverse programs computer specialist designed for their elaboration. The application multimedia contains relative informative aspects to the concepts (formation and function) and to the concept map as tool for the construction of knowledge (definition and procedure for the elaboration). Also, it allows to the user, through diverse activities, to deepen in the processes of conceptualization of the reality, as well as to elaborate different concept maps starting from written texts.

 

DESCRIPTORES

Software educativo; habilidades cognitivas; estrategias de aprendizaje; mapa conceptual.

 

KEYWORDS

Educational software; cognitive skills; learning strategies; concept map.