Ambiente Web de Apoyo al Proceso de Enseñanza
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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. DÍAZ, J; LEAL, P. Ambiente Web de Apoyo al Proceso de Enseñanza-Aprendizaje a través de la Representación Gráfica… Pág. 1 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). DÍAZ, J; LEAL, P. Ambiente Web de Apoyo al Proceso de Enseñanza-Aprendizaje a través de la Representación Gráfica… Pág. 2 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). DÍAZ, J; LEAL, P. Ambiente Web de Apoyo al Proceso de Enseñanza-Aprendizaje a través de la Representación Gráfica… Pág. 3 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 DÍAZ, J; LEAL, P. Ambiente Web de Apoyo al Proceso de Enseñanza-Aprendizaje a través de la Representación Gráfica… Pág. 4 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 DÍAZ, J; LEAL, P. Ambiente Web de Apoyo al Proceso de Enseñanza-Aprendizaje a través de la Representación Gráfica… Pág. 5 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 Ausubel, D. P. (1976). 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