Ambiente Web de Apoyo al Proceso de Enseñanza

Transcripción

Ambiente Web de Apoyo al Proceso de Enseñanza
Ambiente Web de Apoyo al Proceso de
Enseñanza-Aprendizaje a través de la
Representación Gráfica de Significados a
modo de Mapas Conceptuales
Díaz, J; Leal, P.
Abstract
Índice
1
2
Introducción
Mapas Conceptuales
2.1
Introducción
2.2
Definición
2.3
Principales características
3
Ambiente
Web
para
la
Significados
3.1
Aspectos de Diseño
3.2
Manejo de Imágenes
3.3
Uso del Estudiante
4
Conclusiones
5
Bibliografía
Ejercitación
de
This
paper
presents
an
interactive
web
environment aimed to represent meanings
through the design of concept maps. This tool
does not allow the creation of any kind of concept
maps;
instead
represents
a
supporting
environment for teaching and learning processes.
The design mainly considers the use of visual
(images) information, the images and their
connectors are stored on a shared repository.
This tool allows and supports the asynchrony
work of students who can use it as an assessment
tool. This tool can be used in different educational
levels from kindergarten to higher education.
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1 Introducción
La teoría de aprendizaje significativo desarrollada por Ausubel, plantea que el aprendizaje se produce cuando el
sujeto es capaz no sólo de asimilar un concepto, sino que también de asociarlo a un conjunto de conocimientos
previamente adquiridos (Ausubel, 1976). Basado en este tipo de aproximación al aprendizaje, Joseph Novak y su
equipo de trabajo, crearon los mapas conceptuales, que hoy en día representan una de las herramientas más
utilizadas para el desarrollo del aprendizaje, dado que permiten representar de manera natural y gráfica,
conceptos que el usuario desea internalizar (Novak, 2000).
Aún así el desarrollo de mapas conceptuales requiere de una adecuada instrucción y del conocimiento del tema
que se quiere representar a través de ellos. Es común que para el desarrollo de un mapa se requiera de varias
interacciones y representaciones de conceptos, razón por la cual el desarrollo de mapas conceptuales elaborados
con lápiz y papel puede resultar tedioso para la mayoría de los estudiantes.
Dado el contexto plateado, el objetivo de este trabajo es presentar un ambiente web que permita la construcción
de mapas conceptúales. La idea central que subyace al desarrollo de este trabajo es la de aprovechar las
ventajas que poseen las Tecnologías de información y Comunicación (TIC) como apoyo al proceso de
eseñanza/aprendizaje. La herramienta permite la manipulación digital de conceptos gráficos, los cuales pueden
ser asociados a través de palabras o conectores que le dan sentido lingüístico a los conceptos desarrollados.
El ambiente web propuesto, constituye sin duda un aporte tanto para alumnos como para profesores, ya que los
docentes pueden prediseñar mapas, los cuales pueden ser completados de manera expedita por los alumnos. En
el presente trabajo se presenta la primera versión prototipo del sistema.
2 Mapas Conceptuales
2.1
Introducción
En las diversas etapas de la vida, la habilidad, la capacidad y el nivel de sofisticación del aprendizaje varía en
forma considerable, pero el proceso de este aprendizaje es muy similar. Durante los primeros años de vida se
adquieren conceptos, que nacen del reconocimiento de regularidades del alrededor, las cuales se identifican con
etiquetas o símbolos de la lengua. Posteriormente, cuando los conceptos que se van adquiriendo se vuelven cada
vez más complejos y específicos, se requiere que toda esta información se estructure en la memoria de tal forma
que en el futuro pueda ser recordada. Para estructurar estos cuerpos grandes de conocimiento se requiere de
una secuencia ordenada de iteraciones entre las memorias de corto y largo plazo mientras se recibe la
información (Novak, 2000).
Distintas estrategias que promueven el aprendizaje eficiente y significativo se basan en conexiones entre el
conocimiento adquirido y el conocimiento a adquirir. Dentro de este contexto los mapas conceptuales aparecen
como una herramienta útil para ayudar a los estudiantes a organizar e interrelacionar sus armazones
cognoscitivos en patrones integrados de mayor alcance (Jegede como se cita en Ferry et al., 1997). De esta
manera el estudiante debe necesariamente reflexionar, indagar y seleccionar conocimiento de sus antiguos
conceptos sobre el tema a desarrollar, enriqueciendo el conocimiento adquirido. Así el aprendizaje se construye
de manera sólida y eficaz.
2.2
Definición
Existen diversas definiciones que nos permiten comprender qué es un mapa conceptual. Una definición amplia y
generalizada es la que los describe como una herramienta de asociación, interrelación, discriminación y
ejemplificación de contenidos con un alto poder de visualización (Del Castillo & Berberán, 2001). Corresponden a
un herramienta que facilita a estudiantes y educadores a captar el significado de los materiales que se van a
aprender (Novak & Gowin, 1999). Específicamente son un recurso esquemático para representar un conjunto de
“significados conceptuales” incluidos en una estructura de proposiciones (Novak & Gowin, 1999).
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2.3
Principales características
De acuerdo a Novak (2000) los principales elementos que componen un mapa conceptual son los siguientes:
•
•
•
Concepto: Se entiende por concepto la palabra o término que manifiesta una regularidad en los
hechos, acontecimientos ideas y/o cualidades.
Proposición: Se establece a partir de la unión de dos o más conceptos ligados por palabras de
enlace en una unidad semántica. Corresponde a la unidad principal del significado.
Palabras de enlace: Son palabras que unen los conceptos y señalan los tipos de relación existente
entre ellos.
La representación de los mapas conceptuales está dada por un esquema gráfico en donde se visualizan:
•
•
Los conceptos colocados dentro de una elipse.
Las palabras enlace que se escribe sobre o junto a una línea que une los conceptos.
Esta estructura se destaca por la
disposición jerárquica de los conceptos
donde los más generales se encuentran
en la parte superior del mapa y los más
específicos se disponen jerárquicamente
hacia abajo. Un mapa conceptual tiene un
solo concepto principal, dispuesto en el
nivel superior, uno o varios conceptos
incluidos e inclusores al mismo tiempo,
ubicados en el nivel intermedio, y
conceptos únicamente incluidos en los
demás, correspondientes a los de último
nivel (Ontoria et al., 1996).
Así en el mapa conceptual, dichos
elementos se organizan, relacionándose
gráficamente,
y
formando
cadenas
semánticas, es decir cadenas que poseen
un significado. Esta manera gráfica de
representar
los
conceptos
y
sus
Figura 1. Ejemplo de Mapa Conceptual
relaciones provee a los usuarios de una
forma rica para organizar y comunicar lo
que saben sobre un tema determinado.
Utilizando un sistema de nodos y enlaces, los usuarios pueden dibujar un mapa, que de manera visual representa
los conceptos internalizados. Esta representación se puede modificar con el tiempo, a través de la adquisición de
conocimientos que se adquieran. La figura 1 representa un ejemplo de mapa conceptual.
En este ejemplo se puede apreciar la estructura de un mapa conceptual y sus respectivos elementos que lo
componen. Esta estructura que define a los mapas conceptuales es paralela a la estructura cognoscitiva humana,
pues demuestra cómo los sujetos organizan los conceptos (Novak & Gowin, 1999). Esto indica que el modo en
cual el conocimiento es representado en los mapas conceptuales, es muy similar al modo en el cual el
conocimiento se conserva y se recupera en la mente humana, permitiendo la conexión de los distintos tipos de
conocimiento.
3 Ambiente Web para la Ejercitación de Significados
En la actualidad el protagonismo de las TIC en los ambientes de aprendizajes, ha producido que de forma
continua el concepto tradicional de software educativo esté migrando a nuevas y variadas formas, muchas de
ellas basadas en tecnologías de Internet. La posibilidad que los actores del proceso educativo se relacionen y
compartan experiencias a través de plataformas web, es cada vez más común.
El desarrollo de aplicaciones de software para apoyar el trabajo pedagógico con mapas conceptuales, ha estado
marcado por la capacidad de construir dichos mapas en formato digital. Esto posibilita que el profesor, así como
el alumno, pueda desarrollar mapas conceptuales de acuerdo a sus necesidades. Sabemos que su elaboración
está destinada a poner de manifiesto conceptos y proposiciones. Estas últimas son las que conforman las
unidades principales del significado. Se explica entonces que el significado que se adquiere de un concepto se
forma a partir de las proposiciones que sabemos que lo contienen (Novak, 1998).
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En la sala de clases los profesores de las distintas
asignaturas pretenden promover el aprendizaje a
partir del conocimiento enfrascado en su propia
estructura cognitiva, conocimiento que se supone
y reconoce válido. Fácilmente se aprecia que los
profesores muchas veces presentan la teoría
basándose en la utilización de palabras, sin
preocuparse del trabajo que debería implicar el
manejo
de
conceptos
correspondiente
(Galagovsky & Muñoz, 2002). Estos conceptos
corresponden a las palabras claves del texto a
instruir, por lo que sus significados son
importantísimos
para
la
inclusión
de
la
información impartida en las salas de clases.
Figura 2. Arquitectura Funcional
A partir de estas conjeturas, este trabajo propone
un ambiente web para la ejercitación de estos significados, a través de la construcción y registro de mapas
conceptuales que se almacenan en un repositorio común compartido. Esto posibilita que diferentes profesores
puedan utilizar y compartir estos recursos con sus alumnos, independiente del tiempo (ejercitación asincrónica) y
del lugar físico en que se encuentren. La herramienta que aquí se presenta está pensada para apoyar el proceso
enseñanza-aprendizaje a modo de complemento en la etapa de ejercitación, aplicación o evaluación de los
significados transmitidos. De esta forma el alumno puede autoevaluarse en el nivel de conocimientos logrados y
corregir aquellos significados mal interpretados. Por otra parte el profesor puede reforzar dichos significados y
medir el grado de penetración de sus actividades regulares de enseñanza. La figura 2 representa la arquitectura
funcional del ambiente web propuesto.
3.1 Aspectos de Diseño
El ambiente web consta de dos módulos, uno para el docente y otro para el alumno. El módulo del docente es el
que permite ingresar y generar nuevos mapas conceptuales a la base de datos. Por otra parte el módulo para los
alumnos permite tomar mapas ya desarrollados e iterar con ellos. Cuando un alumno interactúa con un mapa
tiene la opción de comprobar si las conexiones implementadas están correctas o no. Esto se ve a través de la
coherencia de las proposiciones. La figura 3, a través de un diagrama de casos de uso representa los aspectos
funcionales del ambienten web.
Figura 3. Diagrama de Casos de Uso
3.2
Manejo de Imágenes
La herramienta se basa en el manejo de “imágenes” para representar los conceptos, de esta forma se permite un
trabajo fuertemente visual y mucho más lúdico, ya que de acuerdo a Colle De Scheemaecher (1998), la imagen
acentúa la dimensión visual del conocimiento humano. La visión en un comienzo es la que transmite la
información y establece las bases para la comunicación. Además estas permiten superar las limitaciones
inherentes del lenguaje verbal. Las imágenes en la educación motivan, sensibilizan y estimulan el interés de los
estudiantes hacia un tema determinado. Lemaître (como se cita en Colle de Scheemaecher, 1998) menciona que
una imagen buena afina la sensibilidad, ejercita la imaginación y da apoyo a la memoria. Aún así, las imágenes
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son complejas, y muchas no contribuirían a los procesos de enseñanza/aprendizaje y de las que si, no a todos los
individuos contribuyen por igual.
Por otra parte Goyes (2002) enfatiza que las imágenes como modo de representación pueden tanto acercarse o
alejarse de la "realidad" luego de ser percibidas visualmente. Señala además que esto dependerá de los
contextos mentales y sociales en los que la persona que percibe esté inmersa.
En este trabajo, se utilizaron imágenes que fácilmente interpretan la realidad. Son imágenes no ambiguas, que a
simple vista los alumnos interpretan como el "sujeto" de la imagen. Es decir, la imagen de una vaca, difícilmente
puede ser interpretada como otra cosa que no sea el animal en sí. Además las imágenes para cada mapa
conceptual son diversas, siendo escogidas de tal forma que no provoque dificultades al momento de elegir una
para un uso en particular. Una forma de implementación que no provoque estos problemas, sería la combinación
del concepto escrito y su imagen representativa.
3.3
Uso del Estudiante
Los lineamientos entregados por la
literatura han servido de elementos
orientadores para la construcción del
ambiente web para la representación
gráfica de significados a modo de mapas
conceptuales.
Este
ambiente
de
aprendizaje, en su actual fase de
desarrollo, está orientado a alumnos de
primer ciclo básico.
La herramienta es muy simple de usar,
mantiene al alumno pendiente de las
imágenes que se despliegan en pantalla,
permitiéndole interactuar con diferentes
mapas conceptuales. A este nivel el
usuario debe seleccionar cuáles son las
imágenes que se acomodan de mejor
forma para unir las relaciones que están
ya dispuestas. De esta manera la
aplicación
se
convierte
en
una
herramienta de ejercitación ágil y eficaz.
La figura 4 representa la interfaz inicial
Figura 4. Interfaz Inicial
del
ambiente.
El
estudiante
debe
seleccionar el nombre de un mapa de una
lista y posteriormente debe pulsar el botón Enviar para descargar las imágenes y relaciones desde la Base de
Datos, mostrando las primeras en el extremo derecho de la pantalla y las segundas dispuestas al centro. Para
facilitar la creación de un mapa conceptual el software provee de una imagen en la parte superior de la pantalla.
Para interactuar con el mapa el
estudiante debe arrastrar la imagen que
representa el concepto a la posición de la
relación que se considera apropiada. Una
vez ubicados todos los conceptos se
realizará la evaluación con la opción
“Probar”, de acuerdo al mapa de
relaciones ingresado por el profesor y
almacenado en el repositorio. De esta
forma se mostrarán los aciertos y las
fallas. Es como una suerte de puzzle
donde el estudiante va jugando. La figura
5 representa la interfaz de uso del
estudiante.
Una vez evaluado el mapa, la aplicación
permite reiniciarlo (botón Reiniciar), para
rehacerlo de nuevo en forma correcta.
También si se ha cometido un error en el
momento de ingresar una imagen, se
puede deshacer la acción, por medio del
botón Deshacer.
Figura 5. Interfaz de Uso del Estudiante
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El nivel de desarrollo actual de esta herramienta permite la construcción de mapas conceptuales en usuarios de
primer sub-ciclo básico. Dada la estructura de los mapas, las cuales están fuertemente apoyadas en imágenes.
Se espera que en posteriores desarrollos de esta aplicación usuarios de mayor puedan interactuar con una
herramienta de mayor complejidad, pero con mayores potencialidades de funcionalidades.
4 Conclusiones
Las principales conclusiones obtenidas a través del desarrollo de esta herramienta son:
Potencialidades
•
•
•
El uso de una herramienta apoyada en un ambiente web se visualiza como un elemento potente,
a la hora de apoyar la adquisición de estructuras cognitivas ligadas a aprendizaje de un contenido
determinado.
El uso de imágenes puede apoyar de manera concreta la comprensión de conceptos e ideas.
El mapa conceptual favorece la autonomía del alumno al facilitarle el control de su proceso de
aprendizaje. Ya hemos visto que permite tomar conciencia de lo que sabe, pero sobre todo le
pone de manifiesto los mecanismos que intervienen, ayudándole a comprender mejor sus propios
procesos de pensamiento.
Restricciones
•
Una restricción de este ambiente web puede ser la imposición de los conceptos que se
representen por imágenes. Esto puede entorpecer el debido aprendizaje del alumno, ya que se
fortalece sólo un estilo de aprendizaje, y también al profesor al restringir la gama representativa
de los conceptos con imágenes, sin embargo es posible reemplazar la imagen gráfica por una
imagen del texto que describe el concepto, o combinar ambas alternativas.
Recomendaciones
•
•
El desarrollo futuro de este ambiente web puede ser utilizado por diferentes niveles de
enseñanza, desde enseñanza prebásica hasta educación superior, sólo va a depender de la
calidad de los mapas y sus relaciones junto con la capacidad de representación gráfica.
Se debe realizar una investigación del comportamiento del ambiente en términos de eficiencia,
levantar las impresiones de profesores y estudiantes para mejorar y continuar implementando
nuevas posibilidades.
5 Bibliografía
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Díaz Villegas, Jorge
Instituto de Informática Educativa
Universidad de La Frontera
[email protected]
Leal Barrientos, Pablo
Instituto de Informática Educativa
Universidad de La Frontera
c
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