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UNIVERSIDAD DE LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS
DPTO. DE COMPUTACIÓN
Las Propiedades Periódicas, El enlace Químico y la
Estequiometria de Reacciones a través de una Herram ienta
Web para facilitar el proceso de enseñanza – aprend izaje.
Autora: Eumirys D´Vicente P
Tutora: Prof. Katania Felisola
Co-Tutores: Prof. Flor Narciso
Prof. Jorge Calderón
Asesor: Prof. Francisco Puleo
Mérida, Abril 2009
Las Propiedades Periódicas, El enlace Químico y la
Estequiometria de Reacciones a través de una Herram ienta
Web para facilitar el proceso de enseñanza – aprend izaje.
Autora: Br. Eumirys D´Vicente P
Tutora: Prof. Katania Felisola
Co-Tutores: Prof. Flor Narciso
Prof.Jorge Calderón
Asesor: Prof. Francisco Puleo
Presentado ante la ilustre UNIVERSIDAD DE LOS ANDES como
requisito Final para
Obtener el Título de INGENIERO DE SISTEMAS
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA SISTEMAS
Mérida, Abril 2009
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DEDICATORIA Deseo dedicarles mi triunfo y compartir esta inmens a alegría a: Nuestro Señor Todo Poderoso, por su ayuda divina en todo momento de mi vida
personal y profesional.
A mi mamá Ledys Margarita Peña, por ser motivo inspirador para seguir adelante
siendo el pilar fundamental de mi vida, a mi papá Eumelio Ramón D´Vicente por
su apoyo y consejos.
A mis hermanos por su ayuda incondicional en los momentos duros de mi vida.
A mis sobrinos por su gran amor y ternura.
A todos mis abuelos, tías, tíos, primos y demás familiares con gran cariño y
gratitud.
A mi papá Jesús Peña y primo Elvis Aponcio, allá en la gracia del señor.
A Henrry Alonso y Génesis Dariacnys (Hija), dos tesoros especiales en mi vida,
gracias por estar en todo momento a mi lado apoyándome por sus palabras de
aliento, comprensión y amor. Este logro les pertenece.
Mi éxito los comparto con ustedes
Los quiero mucho.-
Eumirys D´Vicente Peña.-
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AGRADECIMIENTO
Con profundo sentimiento, quiero expresar mi gratit ud por el éxito
alcanzado:
A Dios Todo Poderoso por ser la fuerza espiritual en mí esperanza, fe y
perseverancia hacia el logro deseado.
A mis adorados padres, en especial a mí mama Ledys Margarita con amor
especial por ser razón de mi existencia, los quiero mucho y les aseguro que mi
triunfo es de ustedes. Gracias de todo corazón por su apoyo incondicional.
Muchos besos, bendíganme.
A familiares, compañeros de estudio y amigos, por el apoyo generador de
fortaleza en el camino transitado durante mis estudios.
Con gratitud a mi Tutora Katania Felisola, por su incondicional apoyo, al Profesor
Puleo por su ayuda y orientación.
A la Ilustre Universidad de los Andes, casa de estudio, por ser fuente del
conocimiento, sabiduría y éxito.
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Web para facilitar el proceso de enseñanza – aprend izaje.
RESUMEN
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA SISTEMAS
Tesis de Grado: Ingeniería de Sistemas
LAS PROPIEDADES PERIÓDICAS, EL ENLACE QUÍMICO Y LA
ESTEQUIOMETRIA DE REACCIONES A TRAVÉS DE UNA HERRAM IENTA
WEB PARA FACILITAR EL PROCESO DE ENSEÑANZA – APREND IZAJE.
Autora: Eumirys D´Vicente P.
Tutora: Prof. Katania Felisola.
Fecha: Marzo 2009.
RESUMEN
La necesidad de adquirir nuevas conocimientos sin límites de tiempo, espacio y dinero, entre otros, hizo surgir la idea de crear un módulo instruccional para la asignatura de Química 11, el cual es una herramienta Web interactiva para la Enseñanza-Aprendizaje de los temas de Propiedades periódicas y Estequiometria pertenecientes a esta asignatura de la Escuela Básica de la facultad de Ingeniería. De igual forma, el interés por la asignatura Edumática y el Centro de Educación a Distancia (CEIDIS) de la Universidad de los Andes (ULA), en su esmero por hacer aporte a los estudios interactivos a distancia, brindaron su colaboración para la creación de esta herramienta. El material instruccional fue desarrollado tomando en cuenta una serie de aspectos y variables involucradas en la creación de este tipo de instrumentos didácticos, propuestos y supervisados a través de cada una de las fases del método aplicado denominado Deductivo en Estrella, el cual fue implementado considerando el Proceso Cibernético para la Enseñanza (EPSE), todo esto bajo la metodología EIDIS (Estudios Interactivos a Distancia). Para el desarrollo de dicho módulo se utilizaron esquemas cognitivos y la teória constructivista con la finalidad de que el usuario logre construir los conocimientos. Para ello fue utilizado el programa MindManager en la creación de la interfaz de usuario, lo que permitió el empleo de otros tipos de software para la creación de actividades, evaluaciones, autoevaluaciones entre otros, así como la implementación de la herramienta. Palabras Claves : Propiedades Periódicas, Estequiometria, Didáctica, Módulo
Instruccional, Esquemas Cognitivos.
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INDICE
INDICE DE CONTENIDO Página
1 Introducción ........................................................................................... 12.
1.1 Antecedentes ................................................................................... 14.
1.2 El Problema ..................................................................................... 18.
1.3 Justificación ..................................................................................... 19.
1.4 Objetivos .......................................................................................... 19.
1.4.1 Objetivo General ................................................................... 19.
1.4.2 Objetivos Específicos ............................................................ 20.
1.5 Metodología ..................................................................................... 20.
1.6 Organización del Documento .......................................................... 23.
2 Marco Teórico ......................................................................................... 24.
2.1 Guías de Estudio Basadas en Tecnología Web .............................. 25.
2.2 Tipos de Sitios Webs Educativos..................................................... 26.
2.2.1 Webs institucionales ............................................................. 27.
2.2.2 Webs de recursos y bases de datos educativos. .................. 28.
2.2.3 Entornos de teleformación e intranets educativas. ................ 28.
2.2.4 Materiales didácticos Web. ................................................... 29.
2.3 Funciones de los Espacios Web ...................................................... 29.
2.4 Educación en Línea ......................................................................... 31.
2.5 Espacio Virtual Educativo ................................................................ 32.
2.6 Educación a distancia ...................................................................... 33.
2.7 Educación Interactiva a Distancia (EIDIS) ....................................... 34.
2.8 Teorías del Aprendizaje ................................................................... 35.
2.8.1 Conductismo ......................................................................... 35.
2.8.2 Cognoscitivismo .................................................................... 36.
2.8.3 Constructivismo ..................................................................... 37.
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INDICE 2.9 Cognición ......................................................................................... 37.
2.10 Aprender a Aprender ....................................................................... 39.
2.11 Mapas Cognitivos ............................................................................ 40.
2.12 Método Deductivo en Estrella .......................................................... 42.
2.12.1 Definición de los Objetivos .................................................... 43.
2.12.2 Documentación ..................................................................... 44.
2.12.3 Análisis .................................................................................. 47.
2.12.4 Síntesis ................................................................................. 49.
2.12.5 Diseño ................................................................................... 51.
2.12.6 Implementación ..................................................................... 55.
2.12.7 La evaluación ........................................................................ 63.
2.13 Proceso Cibernético para la Enseñanza (EPSE) ............................. 68.
2.14 Unified Modeling Language (UML) y Tipos de Diagramas ............. 70.
2.15 ¿Qué es Moodle? ............................................................................ 73.
3 Diseño o aplicación de la metodlogía en el desar rollo del sistema . 74.
3.1 Análisis ............................................................................................ 74.
3.1.1 Especificar los reqisitos del sistema ...................................... 75.
3.1.1.1Requerimientos Funcionales ...................................... 75.
3.1.1.2Requerimientos No Funcionales .............................. 77.
3.1.2 Determinación de los recursos tecnológicos, .. humanos
y económicos ....................................................................... 78.
3.1.3 Especificación de las restricciones ........................................ 79.
3.1.4 Descripción general del sistema ........................................... 79.
3.2 Síntesis ............................................................................................ 81. 3.2.1 Actores del Sistema ......................................................................... 81.
3.2.2 Diagramas de Casos de Usos ............................................... 83.
3.2.2.1 Diagrama de casos de usos del Administrador del
Sistema ................................................................................. 86.
. 3.2.2.2 Diagramas de Casos de Usos del Asistente ........... 87.
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INDICE
3.2.2.3 Diagramas de Casos de Usos del Profesor .............. 89.
3.2.2.4 Diagramas de Casos de Usos del Estudiante .......... 90.
3.2.2.5 Diagramas de Casos de Usos Usuario General ....... 93.
4 Diseño del Sistema ................................................................................ 99.
4.1 Estructura del sistema ..................................................................... 99.
4.2 Estructura del Módulo Instruccional ................................................. 100.
4.3 Diagrama de despliegue .................................................................. 103.
4.4 Estructura de las Unidades Instruccionales ..................................... 107.
4.5 Descripción general de la interfaz de usuario .................................. 110.
5 Implementación de la Herramienta ...................................................... 112.
5.1 Estructura de la Página Principal ..................................................... 112.
5.2 Estructura de los Módulos ............................................................... 117.
5.3 Estructura de los Temas ................................................................. 118.
5.3.1 Unidad Instruccional Información .......................................... 120.
5.3.2 Unidad Instruccional Formación ............................................ 121.
5.3.3 Unidad Instruccional Ejecución ............................................. 123.
5.3.4 Unidad Instruccional Evaluación ........................................... 126.
5.4 Pruebas del sistema ........................................................................ 133.
6 Conclusiones y Recomendaciones ...................................................... 135.
6.1 Conclusiones ................................................................................... 135.
6.2 Recomendaciones ........................................................................... 136.
Referencias Bibliográficas ............................................................... 137.
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INDICE
INDICE DE TABLAS Página
3.1 Definición de los Actores del sistema .................................................. 83.
3.2 Definición de los casos de usos del sistema general ........................... 85.
3.3 Casos de uso Administrador del Sistema ............................................ 86.
3.4 Casos de uso Asistente del Sistema .................................................... 88.
3.5 Casos de uso del Profesor ................................................................... 89.
3.6 Casos de uso del estudiante ................................................................ 91.
3.7 Casos de uso usuario General del Sistema ......................................... 93.
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INDICE
INDICE DE FIGURAS
2.1 Tipos de Sitios Web ............................................................................. 27.
2.2 Entorno Web y su relación con el usuario. ........................................... 31.
2.3 Esquema cognitivo ............................................................................... 42.
2.4 Método Deductivo en Estrella .............................................................. 43.
2.5 Proceso Cibernético para la Enseñanza-Aprendizaje .......................... 69.
3.1 Representación Grafica de un Actor del Sistema ................................ 82.
3.2 Casos de usos del sistema general ..................................................... 84.
3.3 Diagrama de casos de uso del Administrador del sistema .................. 87.
3.4 Diagrama de casos de uso del Asistente del sistema .......................... 88.
3.5 Diagrama de Caso de uso Profesor ..................................................... 90.
3.6 Casos de uso Estudiante ..................................................................... 92.
3.7 Diagrama de casos de Usos Usuario General ..................................... 94.
3.8 Diagrama de secuencia envío de tareas Buzón Virtual. ...................... 95.
3.9 Diagrama de Actividades Estudiante y el Profesor .............................. 96.
3.10 Diagrama de Actividades Usuario General .......................................... 97.
3.11 Diagrama de Actividades Administrador .............................................. 98.
4.1 Estructura del módulo Instruccional ..................................................... 101.
4.2 Representación de los módulos del sistema ........................................ 102.
4.3 Diagrama de despliegue arquitectura cliente/servidor ......................... 103.
4.4 Diagrama de despliegue servidor ........................................................ 104.
4.5 Diagrama de despliegue módulo (servidor) ......................................... 105.
4.6 Diagrama de despliegue cliente ........................................................... 106.
4.7 Estructura de un Tema - Unidad Instruccional ..................................... 107.
4.8 Esquema de Teleducación .................................................................. 109.
4.9 Diagrama de navegación página de inicio ........................................... 110.
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INDICE
4.10 Diagrama de navegación de la página principal de la unidad .............. 111.
4.11 Diagrama de navegación de la página principal del tema. ................... 111.
5.1 Página principal del módulo instruccional de Química Básica ............. 113.
5.2 Página de Información del Módulo ....................................................... 114.
5.3 Pagina del Contenido Programático .................................................... 115.
5.4 Módulos de la Herramienta Web .......................................................... 116.
5.5 Esquema de un Módulo ...................................................................... 118.
5.6 Estructura del tema .............................................................................. 119.
5.7 Información del Tema ........................................................................ 121.
5.8 Página de la fase de Formación ........................................................ 122.
5.9 Solicitud de clave de Acceso a la Unidad Instruccional de
Ejecución ........................................................................................... 123.
5.10 Pantalla para la inserción de Clave de acceso .................................. 124.
5.11 Página de la Unidad Instruccional Ejecución .................................... 125.
5.12 Página de la Unidad Instruccional Evaluación .................................. 127.
5.13 Acceso al Buzón Virtual ..................................................................... 128.
5.14 Acceso contenido del Buzón .............................................................. 129.
5.15 Acceso al Buzón Virtual en Moodle ................................................... 130.
5.16 Foro Virtual Moodle ........................................................................... 131.
5.17 Interfaz de respuestas en Foro Virtual ............................................... 132.
5.18 Prueba de Interacción ........................................................................ 133.
5.19 Prueba de caja Negra ........................................................................ 134.
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CAPITULO 1
Capítulo 1
Introducción
Las transformaciones que la sociedad está viviendo en los últimos tiempos, han
modificado el ritmo de su desarrollo. Las tecnologías de información,
comunicación y particularmente la aparición de la Internet dieron un vuelco en el
ámbito de desarrollo y avance social.
La educación como un mundo constructor de conocimiento no se escapa de
esta realidad tecnológica, primeramente por considerarse objeto de estudio y
además por ser una herramienta fundamental en la formación del hombre que
forma parte de esta sociedad moderna y que se vale de los entornos virtuales para
su crecimiento intelectual y profesional.
Es así que la tecnología comenzó en silencio y ha evolucionado hasta
comprender la mayor parte del mundo.
Las instituciones de educación superior han tenido que plantear sistemas
educativos más ágiles, flexibles, accesibles e individualizados de formación a
distancia (Sandia, 2001 ).
En la actualidad el desarrollo de herramientas interactivas que apoyen y
faciliten el proceso de enseñanza – aprendizaje como complemento de las clases
presenciales es acelerado, es así que se han desarrollado una gran variedad de
herramientas para profundizar el contenido de un tópico particular haciendo uso
de técnicas didácticas para un mayor entendimiento.
En educación a distancia estas tecnologías han dado un nuevo enfoque
conocido como educación interactiva a distancia
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CAPITULO 1
.
La mayoría de cursos basados en esta tecnología usan la WWW (World Wide
Web) como principal medio para la elaboración de material de estudio guiado, el
cual muestra una estructura, un contenido programático y una interfaz gráfica de
usuario que hace más ameno y fácil el proceso de enseñanza – aprendizaje a
través de la Internet.
El presente proyecto de grado tiene como objetivo el desarrollo e
implementación de un módulo instruccional basado en tecnología Web, para la
materia de Química 11 de la Escuela Básica de Ingeniería de la Universidad de
Los Andes, el cual mostrará los tópicos referentes a: las propiedades periódicas, el
enlace químico y la estequiometria. Esta herramienta Web será utilizada en
primera instancia para estudios interactivos a distancia, así como también en
forma de apoyo didáctico para los estudiantes de los primeros semestres de las
carreras de Ingeniería a los que frecuentemente se les dificulta el aprendizaje de
la química, permitiendo repasar gran cantidad del contenidos de los temas que
son impartidos en clases, que luego serán puestos a prueba con evaluaciones que
ayudarán al estudiante a tomar conciencia de su dominio de los contenidos de
cada tema estudiado, y si es necesario, solicitar ayuda al profesor en busca de
mejorar sus conocimientos.
La herramienta Web estará disponible tanto para los estudiantes de las
diferentes carreras de Ingeniería, como para los interesados en los temas de la
materia de química a través de la Internet.
Para el desarrollo de esta herramienta Web se utilizó el método deductivo en
estrella (Puleo, 1989) y el proceso cibernético para la enseñanza y aprendizaje
(EPSE), los esquemas cognitivos y la teória constructivista. El método está basado
en seis fases, cubre todas las etapas necesarias para el desarrollo de una guía de
estudio, desde el análisis del dominio del curso, hasta el diseño, implementación y
entrega.
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CAPITULO 1
1.1 Antecedentes
En los últimos años, se ha desarrollado una gran variedad de herramientas
tecnológicas con el fin de mejorar y acelerar el proceso enseñanza-aprendizaje
sobre una gran variedad de conocimientos generados por la humanidad. Estas
herramientas han hallado una invaluable aplicación como apoyo de clases
magistrales, particularmente en las áreas del conocimiento que son calificadas
complicadas como por ejemplo las ciencias puras. Todo este desarrollo ha
encontrado sustento, principalmente, en el gran avance que se ha dado en las
tecnologías de telecomunicación, de software y a la creación de computadoras
cada vez más rápidas y de más capacidad de almacenamiento. Así, se han
producido una diversidad de software que facilita el análisis y la simulación de
situaciones complejas como por ejemplo Mat-lab, experimental Desing, y Aspen
Plus. De igual manera, se han creado sistemas de gestión de cursos como
Moodle, que pueden ser usados para mejorar la enseñanza y el aprendizaje de
una asignatura particular.
Cabe destacar que la demanda de una educación continua y actualizada, así
como la accesibilidad a una educación adaptada a nuevos cambios, junto a las
nuevas tecnologías en el área de la informática son dos factores que las
instituciones educativas del presente siglo deben afrontar. Por ello nace la idea de
crear formas nuevas, avanzadas e interactivas de aprendizaje, que se reflejen en
el nacimiento de sistemas educativos más ágiles, accesibles e individualizados
con la utilización de la formación virtual o en línea.
El desarrollo de software, herramientas Web y módulos didácticos para la
educación ha sido tema de trabajo de un gran número de autores entre los que se
destacan: Ojeda (1995), Molina (2003), Mochizuki (2004), Bastidas (2007),
Requena (2007), quienes fueron motivados por las deficiencias presentadas por
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CAPITULO 1
los estudiantes de diversas etapas de la educación desde la básica hasta el
nivel universitario, realizando sus trabajos en el desarrollo de herramientas
didácticas para mejorar el proceso de enseñanza – aprendizaje, destacando que
es importante fomentar y desarrollar el uso desde las instituciones educativas con
el objeto de que los alumnos logren sacar el máximo provecho de los avances
tecnológicos actuales.
Ojeda (1995), desarrolló un ¨Módulo instruccional para el aprendizaje interactivo
de la Geometría Básica ¨, para reforzar el conocimiento en el área de la
matemática, puntualmente en el tema de la Geometría, para la segunda etapa de
educación básica, donde utilizó la computadora como herramienta.
SAGEON, es un módulo instruccional de juegos para el aprendizaje de la
geometría, el cual fue utilizado como estrategia de enseñanza. Con el uso de esta
herramienta se pretendía mostrar objetivos como el de las figuras geométricas en
el plano: círculo, polígono y cuadrados; su relación y características, con la
finalidad de desarrollar las habilidades psicomotoras y despertando así la
motivación y creatividad del estudiante, aumentando las habilidades físicas e
intelectuales, contribuyendo a la rapidez del aprendizaje; por ser una actividad
participativa e interactiva el estudiante obtiene una retroalimentación inmediata.
Este sistema fue creado por las necesidades que presentaron los profesores y
estudiantes de la escuela ¨Gabriel Picón Salas¨ y representa un reto para el
estudiante ya que debe luchar hasta alcanzar niveles superiores atravesando por
una serie de conflictos que debe superar para ganarle a la computadora, y de esta
manera el docente evaluar lo aprendido. El estudiante de manera personal puede
reforzar sus conocimientos o adquirir nuevos.
Molina (2003), desarrolló un Software Multimedia para la enseñanza de ¨Flujo en
Medios Porosos¨, el cual es un tema fundamental en Ingeniería Química, siendo
estudiante de la escuela de Ingeniería Química en la Universidad de Los Andes,
consideró aprovechar las posibilidades ofrecidas por la tecnología, desarrollando
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CAPITULO 1
un software interactivo que permitiera el aprendizaje a través de la ilustración de
los conceptos fundamentales y la realización de simulaciones de situaciones
prácticas, aprovechando los avances tecnológicos y haciendo uso de
herramientas tales como Macromedia, editores de imágenes y la programación
orientada a objetos, las cuales han resultado efectivas a la hora de transmitir
conocimiento. El desarrollo del software multimedia se llevó a cabo en tres fases,
la primera se basó en la recopilación de información acerca del tema,
fundamentos básicos, teóricos, búsqueda de imágenes entre otros. En la segunda
fase se realizó el estudio de la plataforma para crear la interfaz de usuario que
permitiera interactuar al usuario con el programa, dentro de estos se encuentra el
manejo de Macromedia Director 8.0, Macromedia Flash 5.0 y Visual Basic 6.0 para
la creación del modulo de cálculo. Por último y como tercera fase se realizó el
diseño de la interfaz de usuario, el estudio del estilo, colores y modo de
navegación en el programa.
Requena (2007), Hace referencia al impacto causado por la tecnología en el
proceso de enseñanza-aprendizaje. Para el diseño de la herramienta Web, se
utilizó el método de Diseño de Guías Web del profesor Montilva y la profesora
Beatriz Sandia, el cual es considerado el principal medio instruccional para los
cursos a distancia. Para la elaboración de la herramienta se consideraron algunas
fases de acuerdo al método seleccionado como lo son: la de análisis del dominio,
especificación de requerimientos, diseño y producción y finalmente, la entrega del
producto, cada una bajo la evaluación respectiva.
En este trabajo se hace referencia a las distintas teorías de aprendizajes en la
que debe estar basado el diseño instruccional, bien sea la aplicación de una de
ellas o la mezcla de varias.
En la Universidad de Los Andes, existe una materia llamada Edumática, la cual se
encarga del desarrollo de herramientas interactivas destinadas al desarrollo de
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CAPITULO 1
conocimientos, utilizando todas las tecnologías para la educación a través de la
computadora y que está brindando apoyo al desarrollo del módulo instruccional
para la materia de Química 11 destinada de manera especial a los estudiantes de
la Facultad de Ingeniería.
La Universidad de Los Andes cuenta con varias unidades académicas y de
servicios, con excelente nivel de competencia para emprender y sustentar un
programa de estudios interactivos a distancia. La infraestructura de servicios de
información académica que posee la Universidad de Los Andes incluye: las
bibliotecas y hemerotecas, RedULA, el Laboratorio de Computación Avanzada y
Videoconferencia, CeCalcULA y las aulas virtuales próximas a inaugurarse, los
cuales conforman un conjunto completo y complejo de recursos adecuados para
implantar un sistema de este tipo.
Por otra parte las capacidades inherentes a las nuevas tecnologías interactivas
y de redes que posee la Universidad de Los Andes, se unen con la cantidad de
estudiantes que trabajan en el desarrollo de herramientas de este tipo, para
brindarles toda la asesoría y de esta forma guiar y apoyar en el desarrollo de
herramientas para la educación a distancia.
En tal sentido Araque (2008), estudiante de la Facultad de Ingeniería
perteneciente a la escuela de Ingeniería de Sistemas en conjunto con los
departamentos de Computación y Ciencias Aplicadas Humanísticas, y los
asesores de la materia de Edumática, desarrolló una Aplicación Didáctica
Interactiva para el tema Variable Aleatoria de la asignatura de Estadística 10,
haciendo uso del método Deductivo en Estrella, modelado y documentado por
medio del lenguaje de Modelado Unificado (UML), implantado utilizando el
software MindManager y basado en los enfoques Cognitivistas y Constructivistas
del aprendizaje para el diseño de instrucción. El Módulo instruccional utilizó como
metodología los estudios interactivos a distancia (EIDIS). Consta de una página
principal en donde el estudiante tiene acceso a un menú principal donde se enlaza
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CAPITULO 1
a las diferentes páginas principales del módulo como lo son el esquema cognitivo
principal, manual de usuario y foro virtual. En el esquema principal, el módulo
Variable Aleatoria se divide en los temas u objetos de estudio en los que se
muestran las diferentes unidades instruccionales, conceptuales y cognitivas.
1.2 El Problema
En el campo de la educación, el estudio de las ciencias es uno de las ramas
más difíciles de entender si no se cuenta con una base sólida que sustente y
aumente el conocimiento del estudiante.
Con miras a permitir el acceso a todas aquellas personas interesadas en
adquirir conocimientos en un área de importancia como lo es la Química 11, sin
necesidad de hacer presencia ante ninguna institución, se decide crear un modulo
instruccional como nuevo modelo para la enseñanza – aprendizaje
fundamentado en la educación interactiva y a distancia que permitirá prescindir de
las clases presenciales y de este modo aprovechar las bondades que ofrecen las
TIC. De igual forma y considerando el altísimo grado de repitencia que presenta la
asignatura Química 11 (Química General), se hace necesario contar con una
herramienta que facilite el proceso de enseñanza-aprendizaje de la misma.
El hecho de que para la formación integral de todo profesional de la ingeniería
es fundamental tener los conocimientos básicos de la química, aunado a la
preocupación de los profesores, que manifiestan el alto índice de estudiantes que
reprobados en la asignatura de Química 11 en las carreras ofrecidas por la
Universidad de Los Andes, fundamenta esta propuesta.
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CAPITULO 1
1.3 Justificación
Actualmente, la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Los Andes cuenta
con tecnologías que facilitan el aprendizaje y la enseñanza de la química, pero
únicamente en uno de los temas contemplados en el programa de la asignatura de
Química 11. Una herramienta Web que facilite el aprendizaje de la totalidad de los
contenidos programáticos y que fuese accesible a todos sus estudiantes, podría
tener un gran impacto en el rendimiento de la asignatura. En tal sentido, y
teniendo en cuenta el tiempo estipulado para un proyecto de grado de la Escuela
de Ingeniería de Sistema, se considera necesario la creación de una herramienta
Web que aborde los temas “Propiedades periódicas y Enlace” y “Estequiometria”
de la asignatura Química 11. Esta herramienta será usada en el futuro cercano
tanto por los estudiantes de ingeniería como por los profesores de química, los
primeros para el aprendizaje y los últimos para la enseñanza del tema.
1.4 Objetivos 1.4.1 Objetivo General
Desarrollar una herramienta Web didáctica que facilite y mejore el proceso
enseñanza-aprendizaje de los temas Propiedades Periódicas y Enlace, así como
Estequiometria, correspondientes a la asignatura Química 11 (química general)
basada en la Educación Interactiva a Distancia, utilizando en método Deductivo
en Estrella a través del proceso Cibernético para la enseñanza y los Esquemas
Cognitivos.
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CAPITULO 1
1.4.2 Objetivos Específicos
• Revisar la bibliografía relativa a química general (en especial la relativa a
los temas a considerar) y nutrir con conceptos, modelos, ejercicios, entre
otros aspectos, a la herramienta instruccional.
• Estructurar los módulos correspondientes a los temas.
• Analizar y estructurar los aspectos fundamentales de una guía de estudio
basada en la tecnología Web, considerando desde su interfaz de usuario
hasta la metodología para el proceso de enseñanza –aprendizaje.
• Diseñar y desarrollar la herramienta didáctica interactiva basada en
esquemas cognitivos.
• Implementar la herramienta didáctica interactiva.
• Entregar la herramienta instruccional a la Coordinación General de Estudios
Interactivos a Distancia (CEIDIS), para que sea implantada en la plataforma
educativa Moodle de la Universidad de Los Andes o en algún servidor y con
ello se encuentre disponible al público a través de la Internet.
1.5 Metodología
Una metodología es un conjunto de proposiciones lógicas destinadas a facilitar
y mejorar el ejercicio intelectual y la capacidad creativa de la mente humana para
darle a la inteligencia un camino que la oriente y discipline, permitiendo que la
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CAPITULO 1
actividad razonadora se manifieste con mayor eficacia, economizando tiempo y
recursos (Puleo, 1985).
Para el desarrollo de este proyecto se utilizó el modelo de Estudios Interactivos
a Distancia (EIDIS) que se enfoca en la utilización de las tecnologías de
información y comunicación en educación a distancia, fundamentados en el
método Deductivo en Estrella para el desarrollo de herramientas basadas en
tecnología Web , a través del proceso Cibernético para la Enseñanza (EPSE)
para el desarrollo de proyectos de este tipo, y haciendo uso de los esquemas
cognitivos con la finalidad de implementar la teoría cognitiva y constructivista en
proceso de enseñanza.
El método Deductivo en Estrella está basado en la propuesta presentada como
métodos de diseño centrados en el usuario, aplicada al desarrollo de proyectos
interactivos, el cual afirma que “definir un orden secuencial de actividades es
inapropiado” (Puleo, 1985).
El método Deductivo en Estrella está centrado en la evaluación de todo el
proceso y se comienza normalmente por establecer los objetivos que se desean
alcanzar y luego se puede desarrollar cualquiera de las demás actividades, a
diferencia del método secuencial que establece la ejecución de ellas en forma
consecutiva. Cada actividad se puede evaluar y establecer cambios, siendo por lo tanto un
método dinámico e interactivo. Se considera que la evaluación es la actividad más
importante porque permite detectar las fallas en cualquier momento del proceso.
Éste método consta de seis fases independientes entre sí y durante el
desarrollo del sistema se pueden desarrollar cada una de forma no secuencial:
• La documentación es un conjunto de actividades para la recopilación,
organización y comunicación del conocimiento para un determinado
proyecto, con el fin de ofrecer la utilidad y accesibilidad a la información que
contiene dichos documentos.
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CAPITULO 1
• Se hace el análisis para entender y comprender las relaciones entre la
identificación de las entidades y las características del proyecto a fin de
poder establecer los requerimientos y los recursos necesarios disponibles.
• La síntesis es un conjunto de actividades relacionadas con la interpretación
de las relaciones existente entre las entidades, atributo de cada entidad y el
ambiente, determinado de acuerdo con su importancia, y/o significación de
un modelo operativo del proyecto en estudio.
• El diseño es la actividad de establecer en forma detallada el cómo se debe
construir el proyecto satisfaciendo sus objetivos y restricciones; utilizando
eficientemente el conocimiento los recursos tecnológicos, económicos y
humanos
• La implementación es un conjunto de actividades para establecer las bases
instrumentales que sean las más adecuadas en cuanto a técnicas y
tecnologías necesarias para el funcionamiento eficaz de un sistema,
utilizando para ello todo el recurso disponible.
Para la implementación de la herramienta se utilizó la herramienta Mind
Manager que permite desarrollar las páginas Web basadas en esquemas
cognitivos, Macromedia Dreamweaver MX 2004, Hot Potatoes 6, Math Type 5
entre otras.
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CAPITULO 1
1.6 Organización del documento
Este documento está estructurado en seis capítulos, divididos de la siguiente
manera: En el capítulo uno se identifica el proyecto, la introducción sus
antecedentes, la justificación, los aspectos que lo determinan. En el capítulo dos
se detallan y describen todos los conceptos necesarios para el desarrollo y
comprensión del proyecto. En el capítulo tres se explica toda la metodología y en
especial las fases de análisis para determinar los requisitos de la herramienta y
síntesis. En el capítulo cuatro se especifica de forma clara la estructura de la
herramienta elaborada. En el capítulo cinco se describen las características de la
herramienta, se explica formalmente todos los elementos del módulo su
estructura función y uso. Finalmente se tiene, un último capítulo en donde se
sintetizan las conclusiones producto del desarrollo del proyecto, y se presentan
unas recomendaciones que muestran algunos puntos importantes referentes a la
continuidad del proyecto y las consideraciones que se deberían tomar al momento
de retomarlo.
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CAPITULO 2
Capítulo 2
Marco teórico
El ámbito educativo a través de los años ha sufrido modificaciones en la
búsqueda de mejorar el proceso de enseñanza, utilizando herramientas
innovadoras desarrolladas en el área de la informática. Estas herramientas Web,
como por ejemplo los módulos instruccionales, han logrado dar un acelerado
desarrollo a la generación de conocimientos y al razonamiento por parte del
estudiante. En la actualidad se pueden descargar desde la WWW (World Wide
Web) documentos de todo tipo sin límite de tiempo y espacio. En estos ambientes participan especialistas, docentes y estudiantes en forma
interactiva, a distancia, vía computadora, a cualquier hora y desde cualquier lugar.
De esta forma, las paredes de las aulas son removidas y se da acceso al
conocimiento, a la información y otros recursos, a un mayor número de individuos
en cualquier latitud y zona horaria. La instrucción se hace en forma independiente
y el estudiante es responsable de descubrir el conocimiento teniendo el control de
la velocidad del aprendizaje. El profesor se convierte en facilitador del proceso,
haciendo uso intensivo de las facilidades que ofrecen la Internet, lográndose así
un ambiente educativo colaborativo altamente interactivo.
Además, permite el trabajo a un ritmo individual de acuerdo a las características
del estudiante y a un horario conveniente para él, así como el acceso a una
mayor cantidad de información actualizada y disponible en múltiples medios.
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CAPITULO 2
El material de las clases debe ser el mismo desarrollado en los contenidos para
las clases presenciales, el programa sólo se debe diferenciar en la metodología
instruccional y el medio utilizado para impartir las clases.
2.1 Guías de estudio basadas en tecnología Web
Una guía de estudio Web es una clase particular de documento electrónico que
emplea la tecnología WWW para la enseñanza y aprendizaje de una asignatura o
curso, generalmente, a distancia (Motilva y Sandia, 2001).
Este tipo de material está estructurado de tal forma que mejora el proceso de
aprendizaje de un contenido programático específico, a cargo del estudiante y así
facilitar el trabajo de enseñanza del profesor a la hora de impartir sus
conocimientos en la asignatura, todo lo anterior a través del uso de una guía Web
conformada por un determinado número de páginas interconectadas por medio de
enlaces que son colocadas en un(os) servidor(es) Web que esta(n) conectado(s) a
Internet.
De esta manera, se puede conocer bajo el nombre de Web educativa o de
interés educativo al conjunto de páginas de profesores, Web institucionales
educativas y plataformas de información en las que se desarrollan cursos a
distancia así como base de datos en las que se puede consultar información como
revistas o documentos que sirven para la enseñanza, que son completas ya que
muestran una serie de actividades que el estudiante debe realizar para
complementar lo aprendido.
Según Pere (1999), en la actualidad se hace uso de la Internet a través de un
variado número de herramientas tales como:
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CAPITULO 2
• El correo electrónico, que gestionado con software como Eudoro,
Netscape o Microsoft Mail, además del correo esta gestión facilita otros
servicios como las de listas de discusión y los grupos de noticias.
• Los servicios de transferencia de archivos, que permiten recuperar
archivos de todo tipo situados en algunos servidores de Internet,
mediante programas FTP (File Transfer Protocol) o con los mismos
navegadores Netscape o Internet Explorer.
• Los servicios de chat y videocomunicación.
• Los espacios Web, que muchas veces integran también algunas de las
otras herramientas Internet.
2.2 Tipos de sitios Web educativos
Según Pere (1999), el conjunto de sitios Web relacionados con la educación
pueden clasificarse en cuatro grandes tipos: Web institucionales, Web de recursos
y bases de datos, Web de teleformación, y materiales didácticos en formato Web.
Las Web institucionales, las de recursos y base de datos están destinadas a
impartir información, en tanto que las Web de teleformación y las dirigidas a
mostrar materiales didácticos son creadas con fines formativos.
Todas estas son accesibles desde la Internet y no presentan limitantes de
acceso más que el interés de la persona que la consulta (ver figura 2.1).
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CAPITULO 2
Figura 2.1 Tipos de Sitios Web. Fuente Pere (1999)
2.2.1 Web institucionales
Son aquellos sitios Web de una institución, grupo, asociación o empresa
relacionada con la educación. En este tipo de Web se ofrece, fundamentalmente
información sobre la naturaleza, actividades, organigrama, servicios o recursos
que ofrece dicha institución, colectivo o empresa.
En estos sitios Web lo relevante es la información sobre el propio organismo o
institución. Es una Web educativa en la medida que estas instituciones lo son,
pero están creadas y concebidas como sitios informativos, no didácticos.
MATERIAL
DIDÁCTICO WEB
ENTORNOS DE TELEFORMACIÓN E
INTRANETS EDUCATIVAS
NATURALEZA FORMATIVA
WEB DE INSTITUCIÓN O
GRUPO EDUCATIVO
WEB DE RECURSOS Y BASES DATOS
EDUCATIVAS
SITIOS WEB
EDUCATIVOS
NATURALEZA INFORMATIVA
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CAPITULO 2
2.2.2 Web de recursos y bases de datos educativos
Este otro tipo de sitios Web también son de naturaleza informativa ya que lo
que proporciona al usuario son datos en forma de enlaces, documentos,
direcciones, recursos, software, clasificados siguiendo algún criterio. En este
sentido, existe una amplia variedad de este tipo de web como son las
hemerotecas virtuales de revistas educativas los recursos específicamente
destinados a docentes, base de datos de investigaciones, de publicaciones de
documentos, web personales de docentes, o portales con información educativa
de muy diverso tipo (foros, software, enlaces). Este tipo de sitios Web, al igual que
el anterior caso, son de naturaleza informativa, no pedagógica, aunque, a veces,
entre sus enlaces se puedan encontrar materiales didácticos y cursos on line.
2.2.3 Entornos de teleformación e intranets educat ivas
El tercer tipo de web educativas son aquellas que ofrecen un entorno o
escenario virtual restringido, normalmente con contraseña, para el desarrollo de
alguna actividad de enseñanza. Suelen ser sitios Web dedicados a la
teleformación o educación a distancia empleando los recursos de Internet. Para la
creación de estas webs suele utilizarse un software específico denominado como
plataforma, sistema o entorno de teleformación. Este tipo de entornos o intranets
suelen ser desarrollados bien por universidades para la oferta de cursos dentro de
un campus virtual. Este tipo de webs son de acceso limitado y requieren el uso de
claves para el acceso a su Intranet. La naturaleza de estos sitios es claramente
formativa ya que lo que ofrecen son cursos, actividades o programas de
enseñanza a distancia.
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CAPITULO 2
2.2.4 Materiales didácticos web
El último tipo de sitios Web son los denominados como web tutoriales, web
docentes o materiales didácticos en formato Web. Son webs de naturaleza
didáctica ya que ofrecen un material diseñado y desarrollado específicamente para
ser utilizado en un proceso de enseñanza-aprendizaje. En este sentido,
pudiéramos indicar que estos sitios Web son materiales curriculares en formato
digital que utilizan la WWW como una estrategia de difusión y de acceso al mismo.
Suelen ser elaborados por profesores para la enseñanza de su materia y/o
asignatura.
El atractivo de la interfaz gráfica de las páginas Web constituye el mejor soporte
para la mayoría de las actividades formativas que pueden realizarse en la red.
2.3 Funciones de los espacios web
Durante el desarrollo de las actividades del hombre como por ejemplo: el
crecimiento personal, de las actividades familiares, laborales y las de interés
formativo, la Internet y más específicamente los espacio Web, brindan infinitas y
actualizadas posibilidades para la culminación de las mismas. Una de las
posibilidades es el desarrollo de páginas Web para plasmar las creaciones de un
determinado autor, en referencia un tema previamente seleccionado y evaluado ya
que debe ser de interés de un grupo o grupos de personas.
En referencia a los espacios Web en el ámbito educativo, a los cuales podemos
acceder desde el Internet, se podrían enumerar una serie de funcionalidades:
• Proporcionar información de todo tipo (textual, gráfica, auditiva, audiovisual)
y sobre cualquier temática (ciencia, música, actividades ciudadanas). Para
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CAPITULO 2
facilitar la búsqueda y localización de esta información hay páginas con
completos índices temáticos y programas buscadores.
• Facilitar la obtención de materiales educativos off-line, programas didácticos
multimedia, utilidades informáticas, libros, revistas, cursos, documentos en
los espacios de determinados centros de recursos e institucionales y en las
"tiendas virtuales" de las empresas.
• Posibilitar la comunicación con otras personas (correo electrónico, listas,
news, chats, videoconferencias) para la elaboración de proyectos
conjuntos, Intercambio de ideas y materiales, difusión de las creaciones
personales, conocimiento mutuo.
• Facilitar la realización aprendizajes on-line, lenguas, otras materias.
• Facilitar la realización de gestiones administrativas y comerciales de todo
tipo: matrículas en centros, petición de certificados, petición de servicios,
pago de cuotas y recibos.
• Actuar como medio publicitario presentando anuncios de empresas y
productos, promoviendo una determinada imagen de centros e
instituciones.
• Entretener, motivar, además de la satisfacción que proporciona el hallazgo
de información sobre temas que sean de nuestro interés y la motivación
que ello despierta, la Internet permite acceder a numerosos programas y
entornos lúdicos (Pere, 1999).
El entorno web permite realizar la interacción entre usuario y contenido de
manera fácil y rápida (ver figura 2.2).
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CAPITULO 2
Figura 2.2 Entorno Web y su relación con el usuario. Fuente Pere (1999)
2.4 Educación en línea
Se entiende como Educación en Línea (estudios en línea, formación virtual)
aquellos procesos en los que especialistas, docentes y estudiantes participan
remotamente, a través de las redes de computadoras, haciendo uso intensivo de
las facilidades que proporcionan la Internet y las tecnologías de información y
comunicación, para lograr así un ambiente educativo altamente interactivo, a
cualquier hora y desde cualquier lugar. FUNDESCO, 1998 (citado en cuidas,
2008).
La educación en línea se caracteriza por:
• Ser interactiva, el estudiante adopta un papel activo en relación al ritmo y
nivel de trabajo. Interactúa con el contenido, el facilitador, y otros usuarios.
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CAPITULO 2
• Utilizar recursos multimedia, incorpora textos, imágenes fijas, animaciones,
vídeos, sonido.
• Ser abierta, permite actualización de contenidos y actividades de forma
permanente.
• Es accesible, no existen limitaciones geográficas. Utiliza las potencialidades
de Internet.
• Ser síncrona y Asíncrona, permite que los estudiantes puedan participar en
tareas o actividades en el mismo momento independientemente del lugar
en que se encuentren, tiempo real (sincrónico), o en el tiempo particular de
cada uno (asincrónico).
• Hacer uso de recursos en línea (on-line), permite el acceso a cualquier
cantidad y variedad de recursos y materiales didácticos en la red.
• Funciona como una gran red interconectada distribuida, permite utilizar
recursos esparcidos en diferentes servidores de Internet; contar con
instructores, tutores ubicados en otra región geográfica.
• Ser colaborativa, la colaboración y el trabajo en grupo forma parte de las
técnicas de formación. Comunicación horizontal entre los estudiantes.
• Permite el seguimiento de los estudiantes, la formación se planifica en base
a tareas que los alumnos deben realizar y remitir en tiempo y forma
establecida.
2.5 Espacio virtual educativo
Un Espacio Virtual Educativo es un ambiente que no existe físicamente, es un
sitio inmaterial que además de facilitar la distribución de información, relacionada
con un área del conocimiento en particular, permite la interacción a distancia entre
los usuarios interconectados a través de una red de computadoras.
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CAPITULO 2
Permite a los estudiantes (aprendices) y profesores interactuar con la finalidad
de lograr un objetivo instruccional común, sin las limitaciones del espacio ni del
tiempo. En él se llevan a cabo las actividades involucradas en el proceso de
enseñanza aprendizaje (Cuidas, 2008).
Un Espacio Virtual Educativo puede ser empleado como:
• Sistema de Distribución de Información: En este caso el espacio virtual se
utiliza como complemento de las clases presenciales para enriquecerlas
con diferentes materiales informativos (apuntes, láminas, artículos,
ponencias) que pueden ser accedidos por los estudiantes desde cualquier
lugar, permitiendo tener la actualización de las mismas.
• Sistema de Formación: En este caso el medio o entorno virtual toma el rol
central del proceso de enseñanza aprendizaje, ya que es en sí mismo
donde se concentra y se desarrolla el proceso en su totalidad.
2.6 Educación a distancia
La educación a distancia se considera en la actualidad como una posibilidad a
bajo costo para transferir información y aprendizaje a distintos grupos de la
sociedad y de manera muy especifica el grupo conformado por los estudiantes,
facilitando de esta manera la posibilidad de avanzar en el desarrollo de las
distintas áreas del conocimiento como lo son la científica, técnica, cultural, entre
otras, garantizando en cierto modo la realización multifacética del ser humano, se
debe resaltar que dicha modalidad en educación reduce eficientemente obstáculos
como tiempo y espacio en el proceso de enseñanza – aprendizaje, recurriendo a
métodos técnicas y recursos que incrementan la productividad y la flexibilidad del
proceso.
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CAPITULO 2
El uso de tecnologías como la radio, la televisión, el video, las audio cintas,
videoconferencias, tutoriales y los distintos sistemas informáticos y software
interactivos dan sustento en la actualidad a lo que podemos denominar como la
educación para todo, el aprender a aprender, la enseñanza-aprendizaje
personalizada, la necesaria educación para la vida, todas estas herramientas
contribuyen de manera efectiva en la educación permanente y continua.
Con el uso de las Tecnologías de Información y Comunicación, TIC, la
educación a distancia se considera como aprendizaje planificado que ocurre en
lugares diferentes al de la enseñanza presencial. En la actualidad la existencia de
múltiples salas interactivas ambientadas con computadores conectados a la red
de redes Internet facilitan la implementación de una gran variedad de herramientas
en los distintos campos del aprendizaje.
2.7 Educación interactiva a distancia (EIDIS)
El modelo EIDIS se basa en las ventajas que ofrece la educación en línea a
través de las redes de computadoras, haciendo uso intensivo de las facilidades
que ofrece la internet y las videoconferencias, lográndose así un ambiente
educativo colaborativo altamente interactivo. Además, permite el trabajo a un ritmo
individual y a un horario conveniente para el estudiante, así como el acceso a una
mayor cantidad de información actualizada en cualquier parte del mundo.
La educación Interactiva a distancia se fundamenta en el concepto de
teleformación, la cual se define como: “un sistema de impartición de formación a
distancia, apoyado en las Tecnologías de Información y Comunicación
(tecnologías, redes de telecomunicación, videoconferencias, TV digital, materiales
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CAPITULO 2
(multimedia), que combina distintos elementos pedagógicos, instrucción clásica
(presencial o autoestudio), las prácticas, los contactos en tiempo real
(presenciales, videoconferencias o chats) y los contactos diferidos (tutores, foros
de debate, correo electrónico))" FUNDESCO, 1998:56 (citado en ceidis, 2008).
2.8 Teorías del aprendizaje
El desarrollo de un módulo instruccional, y cualquier material basado en
tecnología Web debe estar fundamentado en una o más teorías del aprendizaje.
Diversas teorías ayudan a comprender, predecir, y controlar el comportamiento
humano y tratan de explicar cómo los sujetos acceden al conocimiento. Su objeto
de estudio se centra en la adquisición de destrezas y habilidades, en el
razonamiento y en la adquisición de conceptos (Wiki pedía, 2008).
2.8.1 Conductismo
Se basa en los cambios observables en la conducta del sujeto. Se enfoca hacia
la repetición de patrones de conducta hasta que estos se realizan de manera
automática (Mergel, 1998).
El conductismo, considerada como teoría de aprendizaje, se remonta a la época
de Aristóteles. Otros filósofos que siguieron las ideas de Aristóteles fueron Hobbs
(1650), Hume (1740), Brown (1820), Bain (1855) y Ebbinghause (1885) (Black,
1995); está fundamentado en el estudio de actitudes o conductas, la respuesta a
los estímulos las mide de una forma cuantitativa. El conductismo se puede
considerar como un esquema de razonamiento limitado y calculador.
Los maestros que aceptan la perspectiva conductista asumen que el
comportamiento de los estudiantes es una respuesta a su ambiente pasado y
presente y que todo comportamiento es aprendido (Wikipedia, 2008).
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CAPITULO 2
En la pedagogía cada institución se asume como un mundo totalmente
diferente gracias a las estrategias que son aplicadas día a día en ellas , y según
esta teoría el maestro considera que el estudiante debe ser recompensado o
estimulado en el proceso de enseñanza, además que no puede ser evaluado fuera
de los estándares que el docente establece, por otra parte su plan académico
debe estar bien estructurado dando pie a la mecanicidad, aspecto que es notorio
en actividades como la de aprender una regla matemática, de esta forma el
profesor puede manipular el proceso de aprendizaje.
2.8.2 Cognoscitivismo
Se basa en los procesos que tienen lugar atrás de los cambios de conducta.
Estos cambios son observados para usarse como indicadores para entender lo
que está pasando en la mente del que aprende (Mergel, 1998).
En el cognoscitivismo el aprendizaje se realiza mediante la relación de diversos
aspectos registrados en la memoria, independientemente que hayan ocurrido en
tiempos y espacios distintos, pueden hacerse converger para producir un nuevo
conocimiento producto de la razón, y de la lógica.
Es una teoría representada por diversos autores tales como J. Piaget, David P.
Ausubel, Lev Vygotski, entre otros, donde se establece que el aprendiz construye
sus conocimientos en etapas, mediante una reestructuración de esquemas
mentales (Wikipedia, 2008).
Es así como en educación el docente debe brindar las herramientas más
apropiadas al educando de un forma organizada para que logra conceptualizar,
interpretar, resumir, por sus propios medios, demostrando que es un ser pensante.
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CAPITULO 2
2.8.3 Constructivismo
Se sustenta en la premisa de que cada persona construye su propia perspectiva
del mundo que le rodea a través de sus propias experiencias y esquemas
mentales desarrollados. El constructivismo se enfoca en la preparación del que
aprende para resolver problemas en condiciones ambiguas Schuman (citado en
Mergel, 1998).
Un elemento esencial en la preparación de un Sistema para el Diseño
Instruccional profesional (ISD), es la sólida sustentación en aspectos de teoría del
aprendizaje porque permite contemplar todas las dimensiones del ISD. Pueden
servir de apoyo diferentes teorías, dependiendo de los estudiantes y de la
situación. El diseñador instruccional tiene que entender las debilidades y fortalezas
de cada teoría de aprendizaje para poder optimizar su uso en el diseño de la
estrategia adecuada. Las recetas del diseño instruccional podrían ser de utilidad
para el diseñador novato (Wilson, 1997), que tiene poca experiencia y destreza;
pero para el diseñador experimentado las teorías de aprendizaje son de gran
ayuda porque le permiten tener una visión más amplia del proceso para identificar
nuevas posibilidades y formas diferentes de ver el mundo. Como quiera que sea,
realicemos o no, la mejor decisión sobre el diseño, esta debe estar sustentada en
nuestros propios conocimientos sobre esas teorías.
2.9 Cognición
Hace referencia a términos como lo son conocimiento y conocer, para conocer
se necesita tener idea o noción de algo, tener claro su esencia, naturaleza, razón
de ser de la cosa, haciendo uso de la mente.
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CAPITULO 2
Para Neisser (citado en Gallegos, 2008), cualquier cosa que conozcamos
acerca de la realidad, tiene que ser mediada, no sólo por los órganos de los
sentidos, sino por un complejo de sistemas que interpretan y reinterpretan la
información sensorial.
El término cognición es definido como los procesos mediante los cuales el input
sensorial es transformado, reducido, elaborado, almacenado, recobrado o
utilizado. Los términos sensación, percepción, imaginación, recuerdo, solución de
problemas, etc. se refieren a etapas o aspectos hipotéticos de la cognición que
ayudarán a construir recuerdos que la memoria evocará logrando crear una
conducta en el hombre.
Los procesos cognitivos se desarrollan de una manera organizada durante el
crecimiento humano, todas las experiencias vividas por el hombre pueden ayudar
a la aparición de estos procesos para lograr completar el proceso de aprendizaje.
Según los evolucionistas el cerebro es una colección de sistemas diseñada para
cumplir funciones que contribuyen a potenciar el éxito reproductivo, su meta
primordial. Tal como es posible considerar la inteligencia como un fenotipo e
identificar la multitud de subprogramas que contribuye a una determinada pericia,
se puede postular que la cognición humana es un fenotipo e identificar
subprogramas que configuren las características de la actividad. Desde los datos
aportados por los sentidos, o datos de entrada, pasando por todas las etapas
internas de retraducción, elaboración y almacenamiento para su eventual
utilización posterior, la sicología ha descrito una serie de etapas
interdependientes, que definen diferentes momentos del procesamiento de
información. Estas etapas pueden agruparse para efectos de su estudio, en
procesos cognitivos simples, y procesos cognitivos superiores. En definitiva el
termino cognición se puede definir como la habilidad para adquirir conceptos,
información, conocimientos, en donde el concepto es la representación que el
individuo da a un objeto en su mente.
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CAPITULO 2
Cuando un individuo hace suyo un objeto a través de la cognición se dice que
realmente logró conocer a dicho objeto, es decir realmente conoce lo que es
dicho objeto.
Según Puleo (2008), en educación este proceso permite adquirir aptitudes
como el adiestramiento y la capacitación y actitudes emotivas, conductuales, de
motivación como la participación la creatividad y la critica entre otras.
2.10 Aprender a Aprender
Se puede describir como el acto de tener conciencia de cómo se debe
aprender, de los medios que se utilizan para realizar el proceso de aprendizaje.
Es encontrar la manera de entender, analizar y aprender las cosas del exterior
por los medios que a cada uno le parezcan convenientes, cómodos o más fáciles.
Por ejemplo un propio método de estudio como por ejemplo, el de hacer
esquemas, así la persona logra crear un mecanismo de aprendizaje propio ya que
será entendido por el de esta forma, por el contrario otra persona podría
interpretarlo de otra manera o simplemente no lo entendería.
Es descubrir, crear, inventar, los medios que le permiten seguir con los
procesos de asimilación y acomodación intelectiva de un modo intermitente, no
sólo en la edad escolar, sino, en todo momento durante el trascurso de la vida ya
que el hombre es un aprendiz permanente.
Aprender a aprender es lograr que el conocimiento adquirido por la persona
que lo adquiere sea significativo, de tal manera que lo pueda utilizar de forma
efectiva, es un proceso superior que consiste en darse cuenta de lo que uno
aprende y cómo lo aprende. Implica controlar el aprendizaje. También se puede
definir como el proceso intelectual que una persona realiza, para darle sentido a
sus capacidades cognitivas.
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CAPITULO 2
En la Pedagogía actual cada vez se hace más hincapié en la idea de que el
alumno o alumna ha de jugar un papel activo en su propio aprendizaje,
ajustándolo de acuerdo con sus necesidades y objetivos personales.
Durante el proceso de aprendizaje la mente realiza algunos procesos entre los
cuales tenemos el proceso de asimilación la cual es el mecanismo que permite
incorporar un estímulo, la acomodación es cómo se modifica el cerebro al
incorporarlo. El equilibrio mental hace uso de estas con la finalidad de que el
hombre logre la adaptación. (Krell, 2008).
2.11 Mapas cognitivos
Según López (2004), para Eden, Jones y Sims, un mapa cognitivo es una
técnica de modelación que permite captar ideas, creencias, valores, así como las
interrelaciones de una situación problemática, de modo que se facilite su estudio y
análisis.
A diferencia de Novak y Buzan, los mapas cognitivos son entendidos como una
herramienta del investigador para:
1. Ayudar a las personas a estructurar una situación problemática a la que se
enfrenta.
2. Clarificar su visión respecto a la misma
3. Explorar posibles alternativas de solución, siempre asumiendo que se trata
de una interpretación del problema. (López, 2004).
Un esquema cognitivo es una representación gráfica en forma jerárquica de un
conjunto de conocimientos relacionados entre sí. En los esquemas cognitivos
se encuentran términos de importancia como son:
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CAPITULO 2
• Tema
• Descriptor
• Tópico
• Conector
El tema determina al conjunto de conocimientos muy claros y concisos que
están estrechamente relacionados entre sí, tiene que ver con lo que conocemos
como información.
El descriptor es aquel término que permite representar a una entidad a través
de una expresión.
El tópico es el conjunto de informaciones relacionadas al descriptor, puede
estar representada por un conjunto de relaciones entre términos
Los conectores son expresiones utilizadas en los mapas cognitivos para
relacionar dos términos referentes a una entidad, un término y la información
referente al mismo y perteneciente a la entidad, relación entre conjunto de
informaciones.
Los Esquema Cognitivos son el producto de una combinación de los Mapas
Conceptuales y Mapas Mentales, en uno se brinda la información de manera
explícita y en el otro de una forma no explícita pero jerárquica respectivamente. En
la figura 2.3 se muestra la relación anterior:
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CAPITULO 2
Figura 2.3 Esquema cognitivo
2.12 Método Deductivo en Estrella
El Método Deductivo en Estrella está basado en la proposición presentada
como métodos de diseño centrados en el usuario, aplicada al desarrollo de
proyectos interactivos, el cual afirma que “definir un orden secuencial de
actividades es inapropiado”(Puleo, 2008).
El Método Estrella está centrado en la evaluación de todo el proceso y se
comienza normalmente por establecer los objetivos que se desean alcanzar y
luego se puede desarrollar cualquiera de las demás actividades a diferencia del
método secuencial que establece la ejecución de ellas en forma consecutiva, de
esta forma se pueden realizar modificaciones en cada una de las fases de acuerdo
a las necesidades que surjan durante el desarrollo de un sistema.
Cada actividad se puede evaluar y establecer cambios, siendo por lo tanto un
método dinámico e interactivo. Se considera que la evaluación es la actividad más
importante porque permite detectar las fallas en cualquier momento del proceso.
TEMA TÓPICO DESCRIPTOR CONECTOR
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CAPITULO 2
En la figura 2.4 se pueden observar las fases del método y sus interrelaciones.
Figura 2.4 Método Deductivo en Estrella
2.12.1 Definición de objetivos
Un objetivo es toda aquella actividad proyectada o planeada que se ha
seleccionado antes de su ejecución y está basada tanto en apreciaciones
subjetivas como en razonamientos técnicos objetivos de acuerdo con las
características que se piensa debe tener un sistema.
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CAPITULO 2
En todo el proceso de enseñanza-aprendizaje la determinación de los objetivos
es la actividad más importante por cuanto de ella dependen prácticamente todas
las demás actividades.
La definición de los objetivos en general está relacionada a la forma de pensar
del diseñador. Estos se pueden clasificar en: Empíricos, Racionalistas,
Pragmáticos, Heurísticos, Éticos, Económicos, Sistemológicos entre otros.
Al momento de definir los objetivos se deben hacer las siguientes preguntas
Fundamentales: ¿Vale la pena?, ¿A quién beneficia?, ¿Cuales son sus usuarios?
En cuanto a las especificaciones andragógicas tenemos que se debe
especificar:
• Objetivos: Respondiendo a la pregunta ¿Qué?
• Las metas: Con las preguntas ¿Cómo ... Cuándo... Dónde...Cuánto?
• La Finalidad: Respondiendo a la preguntas ¿Por qué... Para qué?
• Los Usuarios: Con la pregunta ¿Quién?
Los recursos: Respondiendo ¿Con qué?
• Plantear hipótesis: Éstas debes ser, atinentes, explicativas, verificables,
predictivas, compatibles.
• Las especificaciones: Se asignan la función y el rendimiento esperado de
los elementos del sistema.
2.12.2 Documentación
Conjunto de actividades que son necesarias para la presentación, organización
y comunicación del conocimiento relacionado con un determinado sistema, con el
fin de ofrecer la máxima accesibilidad y utilidad a la información que contiene.
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CAPITULO 2
La realización de la documentación supone el paso ordenado y obligatorio a
través de una serie de etapas, cada una de las cuales se caracteriza por tener una
finalidad propia inconfundible.
Para tal objetivo se debe realizar un plan de trabajo, recurrir a las distintas
fuentes bibliográficas, ordenar el material recopilado para por último seleccionar la
información importante.
La documentación está determinada por los documentos y la información
contenida en ellos. Los documentos son el medio físico donde se han registrado
datos para la lectura humana o para el uso de máquinas especiales, una de ellas
es la computadora.
La información es el significado que se le asigna a cierta representación
simbólica expresada en forma de signos convencionales, los cuales se
caracterizan por señales o impresiones gráficas en forma de números, letras,
palabras, etc. representados generalmente mediante datos y un determinado
contexto.
La información se relaciona con datos y con hechos.
• Los datos se consideran como la representación simbólica que sirve de
base para procesar y transmitir atributos de una entidad, con el fin de
proveer información a un observador o usuario de los datos.
• Los hechos indican aquello que una proposición describe o afirma,
constituyendo de esta forma las unidades del conocimiento al representar lo
que la mente capta con su razonamiento y que expresa mediante una
proposición lo que nuestro conocimiento posee.
Generalmente los datos y los hechos se registran en documentos en forma de
un impreso, donde se han copiado letras, números, figuras u otros caracteres
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CAPITULO 2
correspondientes a un pliego de papel. De acuerdo como se agrupan estos
impresos se tienen los siguientes documentos:
• Monografía: Conjunto de material impreso que trata sobre la
descripción de un tema determinado.
• Carpeta: Impresos unidos por un soporte mecánico que los permite
sacar o introducir y que contiene una o varias monografías.
• Revista: Documento de publicación periódica que contiene varias
monografías cosidas, engrapadas o engomadas.
• Folleto: Documento con varios impresos cosidos, engomados o
engrapados con una carátula delgada y que puede contener una o
varias monografías.
• Libro: Documento formado por varios impresos cosidos y
encuadernados con una carátula gruesa y que trata sobre una
determinada materia o la descripción de un determinado hecho o
actividad, sea ésta real o imaginaria.
En el caso de utilizar una computadora se tiene que los datos se guardan en
archivos físicos de una cierta magnitud, el cual está dividido a su vez en registros
físicos.
Para una buena documentación se debe realizar todo una revisión exhaustiva
de materiales y su organización, es por ello que se debe llevar a cabo una serie
de actividades entre las que se destacan:
• Información almacenada en bases de datos.
• Investigaciones bibliográficas: Como obras magistrales, monografías y
folletos, hemerografias, informes.
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CAPITULO 2
• Organización del material bibliográfico.
• Consulta a centros de información.
• Localización de la documentación adecuada.
• Ubicación y consulta a especialistas y/o expertos.
• Adquisición y representación del conocimiento.
• Archivar datos y hechos significativos y/o importantes en un medio físico
adecuado.
• Normalizar y ordenar los documentos, los datos y los hechos, descartando
la variedad innecesaria o superflua.
La efectividad de la documentación depende en gran parte del tamaño y
composición de la clasificación de los documentos que contienen la información
relativa al sistema en estudio, para lo cual se toman generalmente dos
parámetros: la recuperación y la precisión.
La recuperación se refiere a la cantidad de documentos que pueden estar
relacionados de una forma u otra con el sistema en estudio.
La precisión se refiere a la relevancia que tiene la información contenida en los
documentos relacionados con el sistema en estudio.
2.12.3 El análisis
Es el conjunto de actividades relacionadas con la identificación de las entidades
y los atributos de un sistema, con el fin de que se puedan entender y comprender
las relaciones existentes entre ellas para establecer sus requerimientos y los
recursos necesarios y/o disponibles.
Cuando se identifican los atributos de una entidad se pueden observar sus
propiedades en un determinado tiempo y en un determinado espacio dimensional
relacionados con una cierta visión de escala.
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CAPITULO 2
Para realizar el análisis fundamental de un sistema se debe obtener una
respuesta sobre los siguientes aspectos:
• Red Conceptual del Sistema: Todos los conceptos relacionados con sus
entidades, atributos, relaciones, ambiente y objetivos.
• Estructura y funciones del sistema: Estableciendo claramente el tiempo y la
varianza posible de sus datos.
• Requerimientos: Fijando los criterios y restricciones que el ambiente
establece sobre el sistema y que puedan ser satisfechos con los recursos
humanos, tecnológicos y económicos que se tienen disponibles
Las actividades deductivas relacionadas con el análisis están determinadas por:
• Realizar un análisis Conceptual: Elaboración de la descripción general del
sistema, Validación de la descripción, Especificación de las restricciones,
Determinación de los recursos tecnológicos, humanos y económicos.
• Definir entidades, atributos y relaciones del sistema.
• Establecer las características generales del sistema.
• Especificar los requerimientos del sistema: requerimientos funcionales,
requerimientos de interacción con el usuario, requerimientos de desarrollo y
operación del sistema, requerimientos de calidad, niveles de ayuda al
usuario, funcionamiento correcto, facilidad de mantenimiento, integridad
contra amenazas de mal uso, facilidad de uso.
• Esquematizar el desarrollo del sistema.
• Observar el sistema en un determinado instante de tiempo.
• Observar el sistema en un determinado espacio dimensional.
• Definir las condiciones ambientales donde se localiza el sistema
• Determinar los criterios en cuanto a costos y alternativas.
• Realizar el Análisis Didáctico con los especialistas y/o expertos
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CAPITULO 2
La identificación del sistema y de sus requerimientos se debe hacer bajo
condiciones debidamente planificadas y controladas, facilitando la organización de
los datos y de los hechos relacionados con la estructura y funciones del sistema.
• Observación del sistema de acuerdo con los objetivos planteados.
• Definición de la escala de visión del sistema (micro, macro)
• Establecer las condiciones ambientales en las cuales se ubica el sistema.
• Determinación de los recursos tecnológicos, humanos y económicos que se
disponen.
• Determinación de los criterios necesarios para establecer posibles
alternativas si los recursos no están disponibles.
2.12.4 La síntesis
Conjunto de actividades relacionadas con la interpretación de las relaciones
existentes entre las entidades, entre las entidades y el ambiente y entre los
atributos de cada entidad, determinando de acuerdo con su importancia y/o
significación de un modelo operativo del sistema en estudio.
La representación formal de un sistema al finalizar el proceso de síntesis se
concreta en un modelo, el cual generalmente está restringido por tres factores:
• Dominio Limitado: El modelo como representación de un sistema puede
excluir entidades, atributos y relaciones que no se han tomado en cuenta
por diversas circunstancias, generalmente por falta de conocimientos y
escasez de recursos.
• Simplificación: El modelo se puede simplificar para hacerlo más sencillo de
entender, pero esto pude determinar imprecisiones en su utilización.
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CAPITULO 2
• Relaciones Amplias: El modelo puede enfocarse hacia relaciones amplias
entre las entidades o sus atributos, tales como direccionamientos o
jerarquías difusas que no son suficientes para determinar precisión en la
predicción de su comportamiento.
Lo más importante de la síntesis es responder a las preguntas siguientes:
• SIGNIFICANCIA: Interpretación objetiva de las entidades, atributos y
relaciones que tiene un sistema. Determinan la esencia y razón de ser
del sistema.
• IMPORTANCIA: Interpretación subjetiva de las entidades, atributos y
relaciones que tiene un sistema. Se tienen interpretaciones personales
en cuanto a la estructura y funciones, especialmente éstas últimas.
Al momento de evaluar el modelo creado de acuerdo a la importancia y
significancia de las entidades se debe considerar:
• ¿Cuales son las capacidades y habilidades intelectuales y/o físicas que
requiere un novato para conocer y utilizar el sistema representado en el
modelo?
• ¿Cual es el tiempo requerido para que un novato pueda utilizar las
interpretaciones representadas en el modelo?
• ¿Cual es el aumento de conocimientos que puede tener un novato al utilizar
el modelo?
• ¿Cual es la apreciación subjetiva o valoración que le puede dar un novato al
sistema utilizando el modelo como referencia?
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CAPITULO 2
2.12.5 El diseño
Es el conjunto de actividades relacionadas con la eficiente utilización del
conocimiento y de los recursos tecnológicos, económicos y humanos con el fin de
obtener las especificaciones y prototipo que deben satisfacer los objetivos y
restricciones de un sistema en particular.
El diseño es una actividad híbrida que depende para su ejecución de una
mezcla adecuada de ciencia, de arte y de tecnología, la cual está restringida por
las limitaciones que se le pueden imponer para su significación.
La utilización eficiente de los recursos disponibles para el Diseño debe tomar en
cuenta la lógica de la toma de decisiones para una adecuada optimización y
satisfacción de objetivos.
El Diseño está restringido a la utilización de un sistema prototipo como si éste
fuera real, estando su existencia y comportamiento en el futuro, para lo cual debe
tomar en cuenta posibles cambios en el ambiente del sistema real.
Tomando en cuenta las características propias y los objetivos de la Edumática,
se puede clasificar su diseño en los siguientes módulos instrumentales:
1.- TUTORIALES:
Todo el contenido instruccional se agrupa en MODULOS (o capítulos) y éstos a
su vez en TEMAS que contienen las Unidades Instruccionales.
Su estructura es prácticamente lineal y consta de las siguientes partes:
1.- Portada con el título y autor(es).
2.- Créditos.
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CAPITULO 2
3.- Introducción con los pre-requisitos.
4.- Instrucciones.
5.- Índice del contenido.
6.- Objetivos Instruccionales.
7.- Guía de actividades.
8.- Contenido instruccional organizado por Módulos.
9.- Bibliografía, si no se ha incluido en las referencias de cada Unidad
Instruccional.
2.- EJERCICIOS Y PRÁCTICAS:
Las Unidades Instruccionales en este caso están estructuradas de la siguiente
forma:
1.- Resumen teórico sobre el tema a enseñar.
2.- Ejercicios resueltos.
3.- Ejercicios propuestos con su respectiva solución.
4.- Ejercicios por resolver.
3.- SIMULACIONES DIDACTICAS:
Las Unidades Instruccionales tienen una estructura ramificada y en cada
Unidad se presentan situaciones o problemas donde el Novato debe tomar una
decisión. El sistema responde de acuerdo con la decisión tomada y le presenta
una nueva situación o problema.
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CAPITULO 2
4.- JUEGOS INSTRUCCIONALES:
Las Unidades Instruccionales tienen una estructura mixta y en cada Unidad se
presentan opciones, situaciones o problemas donde el Novato debe tomar una
decisión. El sistema responde de acuerdo con la decisión tomada y le presenta
una nueva situación o problema pero con la intención de ganar o de presentar una
oposición para que el Novato no pueda avanzar.
5.- SISTEMAS EXPERTOS:
Las Unidades Instruccionales contienen en forma estructurada reglas del tipo
SI (A) entonces (B) de lo contrario (C)
Representan la experticia que tiene una persona sobre un determinado
sistema. Todo el conjunto de reglas se estructura en lo que se conoce con el
nombre de base de conocimientos, donde el inicio se realiza especificando unos
datos iníciales y luego se continúa dando respuesta a las preguntas que se le
plantean hasta llegar a una determinada conclusión.
El caso más típico son los sistemas de diagnóstico médico o determinación de
fallas de índole mecánica.
Lo más importante del Diseño es que hace énfasis en establecer claramente todo
lo relacionado con:
1.-Las Especificaciones
a.- Los recursos tecnológicos, humanos y financieros con que se dispone
para la ejecución del sistema.
b.- Características de los equipos necesarios o del soporte físico
("hardware") requerido para la utilización del sistema instruccional.
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CAPITULO 2
c.- Características del material instruccional o del soporte lógico ("software")
necesario para el funcionamiento del sistema instruccional.
d.- Normas técnicas del diseño que sean específicas al sistema. Y en
especial con su transportabilidad, su seguridad, su integridad.
e.- Consideraciones estéticas relativas al estudio de las imágenes y su
diseño gráfico.
2.- Interfaces:
Es una parte muy importante a tomar en cuenta al realizar el diseño pues
determina la participación activa del Novato. Las principales actividades
interactivas son:
a.- Menús.
b.- Comandos.
c.- Preguntas y respuestas textuales.
d.- Botones.
e.- Ventanas.
f.- Manipulación de objetos.
g.- Animaciones.
h.- Decisiones.
i.- Cálculos.
j.- Situaciones condicionales.
k.- Situaciones limitantes en tiempo y acciones.
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CAPITULO 2
3.- Prototipo:
Determina la utilización inicial del sistema para poder comprobar si su
estructura y sus funciones satisfacen los requerimientos y los objetivos del
sistema.
Este prototipo puede modificarse a medida que se realizan las correspondientes
evaluaciones hasta llegar al prototipo final que se establece con la Implementación
del sistema.
2.11.6 La implementación
Es el conjunto de actividades que es necesario realizar para establecer las
bases instrumentales que sean las más adecuadas en cuanto a técnicas y
tecnologías necesarias para el funcionamiento eficaz de un sistema, utilizando
para ello todos los recursos disponibles, sean estos tecnológicos, humanos y
financieros. La implementación conforma una manera particular de poner en
funcionamiento un sistema, no para satisfacer vanidades o caprichos de un
diseñador, sino para resolver problemas que impliquen una optimización y
racionalización de estructuras y funciones que satisfagan los objetivos del sistema
en forma eficaz.
El aspecto más importante de la implementación es el de que el sistema
funcione con eficacia al satisfacer los objetivos planteados, para lo cual se deben
destacar las siguientes características:
• SIMPLICIDAD: El sistema debe llevar al usuario un mensaje claro, sin
ilustraciones que lo distraigan de su objetivo específico.
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CAPITULO 2
• BREVEDAD: El sistema debe ofrecer mensajes informativos precisos y
cortos.
• FUNCIONALIDAD: EL sistema debe utilizar ilustraciones (texto e imágenes)
que faciliten al usuario la internalización del mensaje informativo y no debe
incorporar información superflua.
Los métodos para implementar un sistema dependen grandemente de los
recursos disponibles, sean estos tecnológicos, humanos o financieros y por ello es
necesario producir una solución adecuada a una determinada realidad y dentro de
las limitaciones existentes. Podemos establecer ciertos criterios para diferentes
tipos de implementación:
1.- IMPLEMENTACION PRAGMATICA: En este caso no se buscan alternativas,
no hay razonamientos ni explicaciones, sino que se hace uso de experiencias
anteriores con una actitud preponderadamente práctica. Estableciendo estructuras
y funciones en base a la intuición y a la experiencia.
Esta actitud tiene utilidad cuando hay experiencia y una tradición sustentada en
la eficacia y cuando hay sistemas donde se carece de información o de recursos y
donde es importante la intuición, soluciones rápidas y que tengan una utilidad
inmediata.
2.- IMPLEMENTACION TIPOLOGICA: Muchos sistemas pueden ser clasificados
como semejantes y pueden tener comportamientos similares en situaciones
existentes, conformando implementaciones tipo que permiten su utilización con
eficacia, al adaptarse su estructura y funciones a las necesidades que plantea el
sistema.
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CAPITULO 2
Existen muchas soluciones estructurales y funcionales que han sido aceptadas
por los usuarios a lo largo de los años, las cuales han creado una tipología que
después de observarlas, vivirlas, analizarlas y evaluarlas, han resultado eficaces y
por lo tanto aceptadas como respuestas a necesidades particulares.
3.- IMPLEMENTACION ANALOGICA: Este tipo de implementación consiste en
extender a un caso particular la regulación estructural y funcional establecida para
otro caso por razones de semejanza.
Las analogías y metáforas en forma sistematizada forman una técnica llamada
Sinéctica, la cual se concibe como una actividad grupal dirigida hacia la solución
de problemas mediante la génesis analógica, la creación y producción de
soluciones mediante comparaciones, semejanzas, metáforas, etc., convirtiendo lo
vulgar en insólito y viceversa.
El método sinéctico se basa en las siguientes analogías:
a.- Analogías Realistas o Directas: La comparación se basa en situaciones,
hechos, objetos y artefactos conocidos, del arte, la ciencia o de la tecnología.
Cuando se compara con los seres vivos y se plantean soluciones hechas por el
hombre nos encontramos con una ciencia denominada biónica.
b.- Analogías Corporales o Personales: La comparación se hace de tipo personal,
al identificar estructuras y funciones con un aspecto, situación o comportamiento
personal que permitan la Implementación del sistema. ... ¿Si yo fuera ese sistema,
como actuaría para evitar la introducción de datos falsos? ...
c.- Analogías Abstractas o Simbólicas: Se intenta implementar un sistema que
represente más su esencia, buscando la conceptualización de una determinada
situación que se considera análoga con el sistema, sea, con su interpretación
simbólica.
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CAPITULO 2
d.- Analogías Irreales o Fantásticas: La comparación se hace sobre entidades o
hechos que no existen pero que son imaginados. ... enseñar mediante Juegos
Instruccionales o de Realidad Virtual...
4.- IIMPLEMENTACION CANÓNICA: Este tipo de implementación se basa en
términos de una orden, de una organización o en regularidades matemáticas o
geométricas, fundamentadas en normas o Leyes que determinan una metodología
racionalista y sistematizada de lo básico y elemental de un determinado sistema.
Para implementar con eficacia un sistema se deben tomar en cuenta los
siguientes aspectos andragógicos:
1.- La Presentación Global
Al utilizar el computador como medio instruccional, una pantalla puede dividirse
en zonas y puede implementar cada zona por separado:
• Una zona para la identificación del módulo instruccional.
• Una zona para los comandos interactivos.
• Una zona para el contenido del Tema a tratar.
• Una zona para comentarios o ayudas.
Es importante mantener el estilo de división de las pantallas a todo lo largo del
módulo Instruccional.
2.- La Imagen en la Pantalla
La imagen es la presentación tanto visual como auditiva que se le presenta a un
usuario en un momento dado y conviene que esté estructurada de tal forma que
sea fácil reconocer sus articulaciones y sus puntos fuertes, jerarquizando
visualmente la información para facilitar su memorización y su futura
internalización.
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CAPITULO 2
La utilización de detalles sensoriales en exceso, sean visuales o auditivos, no
permiten la interpretación de su significado. En realidad, la abundancia de detalles
lo que hace es complicar el, proceso de enseñanza - aprendizaje.
Según la Ley de Miller, un novato puede memorizar 5 ± 2 elementos de
información mientras trabaja con su memoria a corto plazo. Por lo tanto las
imágenes no deben exceder de unos cinco elementos informativos.
- No hay que dudar en la repetición de elementos de información o de emplear
asociaciones para reforzar la memorización.
- La memorización mejora cuando no existe la obligación de volver atrás una y otra
vez para encontrar de nuevo una información.
- Es deseable que las preguntas, sus respuestas y sus comentarios estén en la
misma pantalla.
- Un contenido se retiene mejor cuando está integrado a una historia, unida por
una narración y jerarquizado, y si se incluyen matices de humor, mucho mejor.
a.- El Texto:
La imprenta es una profesión y en la actualidad ha alcanzado una calidad
cercana a la perfección.
Se debe reconocer que en lo concerniente al texto se tienen muchas fallas y la
pobreza general en la presentación tipográfica es muy frecuente.
Las características más resaltantes relacionadas con el texto son: estilo,
tamaño, fuente, color, efecto, disposición, bandera, ubicación.
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CAPITULO 2
b.- El Grafismo:
El hombre posee dos hemisferios cerebrales. El izquierdo se ocupa de lo
analítico y lo racional, siendo sede de la lectura de textos, del cálculo mental, de
las actividades verbales, del control del tiempo, etc. El derecho es el de la intuición
y la imaginación, sede de la creatividad, de los símbolos, del reconocimiento de
las formas y de las actividades relacionadas con el espacio.
Generalmente se le da más importancia al desarrollo del hemisferio izquierdo,
llamado dominante, en perjuicio del derecho.
Existen cuatro tipos de ilustraciones o grafismos:
• La Representación Figurativa: Es auto explicativa y es una imagen
semejante al objeto, permitiendo visualizar ejemplos. No facilita el paso
a la abstracción y requiere de tiempo y de un recurso humano y
tecnológico de alto nivel para su puesta a punto. Por lo tanto, es cara.
• La Representación Esquemática: No tiene un significado
inmediatamente perceptible y requiere de una cierta reflexión.
Generalmente se acompaña de un esquema conceptual para permitir
su razonamiento mediante un texto.
• La Representación Simbólica: Utiliza pictogramas, o sea, ilustraciones
que guardan relación con la realidad, pero que están estilizadas para
ofrecer una información clara y rápida.
• La Representación Abstracta: Precisa de un aprendizaje, puesto que
su significado depende de una convención, por ejemplo, en
matemáticas los signos son convencionales tales como la utilización de
las letras X, Y, Z como variables y las de HTML para Páginas Web.
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CAPITULO 2
c.- El Color:
El color tiene sus imperativos y sus limitaciones, basados en la fisiología y
psicología humana. Mal presentados pueden perjudicar y hasta transformar una
información.
Los estudios realizados demuestran que los colores pueden ser eficaces si se
ajustan a ciertos criterios:
• Los colores deben ser pocos
• El contenido precisa de una jerarquización
• Los colores deben diferenciarse bien entre sí
• Los colores poseen un sentido
• Los colores atraen la atención.
d.- EL Estilo:
El único estilo adecuado es el claro y conciso, sin embargo el lenguaje no debe
ser empobrecido. Se debe respetar la sintaxis, la ortografía y los estilos de
puntuación. Los novatos son muy sensibles al estilo de dialogo y se debe evitar
todo exceso de familiaridad y, en general, todo aquello que pueda producir
irritación.
3.- El Sonido:
Aspecto muy interesante a tomar en cuenta, pero que implica un conjunto de
problemas tecnológicos que se deben resolver.
Se pueden clasificar en tres grandes grupos: Voz
música, efectos sonoros
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CAPITULO 2
4.- Animaciones:
Las animaciones son un conjunto de imágenes que se presentan en forma
consecutiva dando la impresión visual de movimiento, de igual forma que un dibujo
animado.
Atraen la atención del usuario y pueden convertirse en distractores, o sea,
elementos que conducen al usuario a pensar sobre un tema distinto al que se
desea.
Normalmente las animaciones se reducen a tamaños relativamente pequeños
de 100 x 100 pixeles.
5.- Video:
Este elemento audiovisual es muy interesante por la cantidad de información
que puede transmitir, pero tiene que resolverse el problema tecnológico de su
utilización y de la gran cantidad de memoria que requiere ya que utiliza unos 30
fps.
Para resolver el problema de la memoria se utilizan métodos de compresión de
marcos tales como JPEG y MPEG que reducen la memoria requerida al remover
de las imágenes toda aquella información que se considera innecesaria.
El aspecto más importante al terminar la implementación es la realización de las
pruebas del sistema para conocer si cumplen con los objetivos planteados, para lo
cual generalmente se hacen dos tipos diferentes de pruebas.
• La prueba alfa se realiza con un grupo reducido y seleccionado de
personas, generalmente expertos en el área de que se trata.
• La prueba beta se hace con un grupo más amplio y en forma aleatoria,
generalmente con usuarios típicos del sistema
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CAPITULO 2
En ambas pruebas se trata de evaluar los siguientes aspectos:
1.- ¿Se han probado todos los caminos lógicos independientes?
2.- ¿Se han identificado los casos de pruebas específicas con los resultados
esperados?
3.- ¿Se ha probado el manejo de errores por parte del usuario?
4.- ¿Se han probado los valores limites?
5.- ¿Se han probado el rendimiento y las limitaciones temporales?
6.- ¿Se han especificado las variaciones aceptables respecto a los resultados
esperados?
7.- ¿Se ha documentado, evaluado y aprobado todo el sistema?
2.12.7 La evaluación
Investigaciones realizadas por especialistas en el campo de la enseñanza -
aprendizaje utilizando Material Instruccional Computarizado o Módulos
Instruccionales, han encontrado muchas fallas en su contenido didáctico y se
presenta por lo tanto una necesidad obvia de evaluar la implementación para
determinar su calidad.
El Centro Nacional para la Enseñanza de las Ciencias (CENAMEC) ha
diseñado un conjunto de instrumentos de evaluación, estructurado para evaluar
seis dimensiones diferentes. A continuación se ofrece un resumen de los mismos.
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CAPITULO 2
1.-EVALUACION DEL COSTO - BENEFICIO
Este instrumento permite evaluar al Modulo Instruccional con el fin de tomar
decisiones sobre la conveniencia de su adquisición.
Permite recoger información sobre:
a.- El productor del Modulo.
b.- Versión y fecha de edición.
c.- Tipo de Modulo.
Preguntas típicas de ésta evaluación son las siguientes:
a.- ¿Se puede utilizar en más de una sesión de clase?
b.- ¿El Novato debe ser preparado previamente?
c.- ¿El Modulo es multiusuario?
d.- ¿Existe un Manual del Instructor?
e.- ¿El Modulo es el recurso principal de la instrucción?
Es recomendable realizar esta evaluación antes de las demás evaluaciones
Instruccionales.
2.-EVALUACION TECNICA
Esta evaluación lo utilizan técnicos en computación, programadores, ingenieros
de sistemas y todas aquellas profesiones que tengan conocimiento tanto de
equipos como de aplicaciones utilizando el computador. Mediante la aplicación
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CAPITULO 2
de esta evaluación se pretende recoger información sobre: robustez, instalación,
interface, ejecución, documentación.
Preguntas características de ésta evaluación son las siguientes:
a.- ¿El módulo corre libre de errores de programación?
b.- ¿El módulo es de fácil utilización técnica?
c.- ¿En caso de problemas técnicos proporciona mensajes de error?
d.- ¿Si se realiza una acción de, mas de cinco segundos, se muestra un mensaje
de espera al novato?
e.- ¿El uso del ratón facilita la interface con el Novato?
f.- ¿Tiene un diagrama de flujo de la estructura programática del módulo?
3.-EVALUACION POR UN USUARIO O NOVATO
Esta evaluación debe ser realizada por los novatos que van a utilizar el módulo
y contiene preguntas relacionadas con el módulo tales como:
a.- Intereses del Novato.
b.- Aprendizaje del Novato.
c.- Comprensión del material instruccional.
d.- Ayudas e instrucciones.
e.- Aspectos relacionados con el diseño gráfico y el sonido.
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CAPITULO 2
f.- Retroalimentación.
Preguntas típicas sobre ésta evaluación son las siguientes:
a.- ¿Permite trabajar con pocas explicaciones del instructor?
b.- ¿El módulo es interesante?
c.- ¿Las preguntas son fáciles de entender?
d.- ¿Cuando utilizas el módulo se aprende algo nuevo?
e.- ¿El módulo tiene mensajes de ayuda cuando se necesita?
f.- ¿Las ilustraciones son fáciles de comprender?
g.- ¿El módulo da tiempo suficiente para leer el texto en la pantalla?
h.- ¿Las instrucciones son claras y precisas?
i.- ¿El sonido que acompaña al módulo es agradable?
4.-EVALUACION DEL ESTILO
Esta evaluación está dirigida a lingüistas, profesores de castellano, correctores
de estilo y todos aquellos profesionales que se desempeñan en el área del
lenguaje.
Permite recoger información acerca de:
a.- Uso de la ortografía.
b.- Redacción.
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CAPITULO 2
c.- Concordancias gramaticales.
d.- Presentación de información escrita.
Preguntas típicas de ésta evaluación son las siguientes:
a.- ¿Tiene errores ortográficos?
b.- ¿Utiliza correctamente los signos de puntuación?
c.- ¿Tiene concordancia de las estructuras orales?
d.- ¿Tiene precisión y sencillez en el texto?
5.-EVALUACION DEL CONTENIDO
Esta evaluación está diseñada para ser aplicada por especialistas de contenido
instruccional o docentes en general.
Permite recoger información acerca de aspectos del contenido del módulo
relacionados con:
a.- Claridad.
b.- Precisión.
c.- Relación con los objetivos didácticos.
d.- Niveles de dificultad.
e.- Motivación.
f.- Legibilidad.
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CAPITULO 2
g.- Creatividad.
6.-EVALUACION DEL DISEÑO INSTRUCCIONAL
Esta evaluación está diseñada para ser utilizada por diseñadores
Instruccionales, diseñadores gráficos, profesionales en tecnología educativa y
docentes en general. Las preguntas típicas de ésta evaluación son:
a.- ¿El análisis estructural permite el logro de los objetivos?
b.- ¿El desglose del objetivo general en objetivos específicos es coherente?
c.- ¿Hay diferentes niveles para el logro del objetivo general?
d.- ¿El grado de complejidad es el apropiado para el Novato?
e.- ¿Existe correspondencia entre las Unidades Instruccionales y los objetivos
didácticos?
f.- ¿Las actividades a desarrollar por el novato se corresponden con la teoría
planteada en las Unidades Instruccionales?
Es recomendable que esta evaluación sea llevada a cabo por dos tipos de
profesionales. Uno para el diseño instruccional y el otro para el diseño gráfico e
interface, utilizando el módulo por lo menos dos veces cada uno.
2.13 Proceso Cibernético para la Enseñanza (EPSE)
Utilizando los Estudios Interactivos a Distancia (EIDIS) como metodología para
el desarrollo de proyectos se implementara atreves del proceso cibernético para la
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CAPITULO 2
enseñanza – aprendizaje, en donde se establece una entrada, proceso, salida y
una evaluación de allí sus siglas EPSE (Puleo, 2008).
Figura 2.5 Proceso Cibernético para la Enseñanza-Aprendizaje
En este modelo identificamos:
• ENTRADA: Ofrece la información necesaria y suficiente para desarrollar el
Anteproyecto/Proyecto, estableciendo los objetivos operacionales a
desarrollar con su respectiva documentación. Aquí se pone de manifiesto la
teleonomia y todo lo relacionado a la enseñanza, aprendizaje y evaluación
de sistemas.
• PROCESO: En este caso se analizará el proceso, el cual ofrece la
formación necesaria y suficiente para desarrollar el anteproyecto/proyecto,
mediante el análisis y la síntesis de todos los conocimientos adquiridos. Es
en esta fase del modelo en que se define todo lo relacionado al proceso de
enseñanza, todo lo relacionado a tele cursos, y donde se de manifiesto toda
la atención y motivación que el usuario del sistema presente, se define la
estructura y funciones.
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CAPITULO 2
• SALIDA: Se produce la ejecución del anteproyecto/proyecto mediante su
diseño y su implementación, relacionados con la eficiente utilización del
conocimiento y de los recursos tecnológicos (técnicas y tecnologías),
económicos y humanos con el fin de obtener un anteproyecto/proyecto que
debe satisfacer los objetivos y restricciones para el funcionamiento eficaz
del proceso de enseñanza-aprendizaje. Representa la fase cognitiva tiene
relación con el aprendizaje del usuario del sistema.
• EVALUACIÓN: En este caso se analizará la evaluación (e), la cual
ofrece los procedimientos necesarios y suficientes para determinar si la
ejecución (anteproyecto/proyecto) (s) se ha realizado de acuerdo con los
objetivos operacionales (e) establecidos previamente. si no es así, se repite
el proceso.
2.14 Unified Modeling Language (UML) y Tipos de Diagramas
Es un lenguaje gráfico para visualizar, especificar, construir y documentar un
sistema. UML ofrece un estándar para describir un "plano" del sistema (modelo),
incluyendo aspectos conceptuales tales como procesos de negocio y funciones del
sistema, y aspectos concretos como expresiones de lenguajes de programación,
esquemas de bases de datos y componentes reutilizables.
Es importante resaltar que UML es un "lenguaje" para especificar y no para
describir métodos o procesos. Se utiliza para definir un sistema, para detallar los
artefactos en el sistema y para documentar y construir. En otras palabras, es el
lenguaje en el que está descrito el modelo (Wikipedia, 2008).
Dentro de UML encontramos un conjunto de diagramas entre lo que
destacamos:
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CAPITULO 2
1 Diagrama de Casos de Usos
Los casos de uso no son parte del diseño (cómo), sino parte del análisis (qué).
De forma que al ser parte del análisis nos ayudan a describir qué es lo que es
sistema debe hacer. Los casos de uso son qué hace el sistema desde el punto de
vista del usuario. Es decir, describen un uso del sistema y cómo este interactúa
con el usuario.
2 Diagramas de Interacción
En los diagramas de interacción se muestra un patrón de interacción entre
objetos y se utilizan para moldear una vista dinámica del análisis y el diseño de un
sistema. Hay dos tipos de diagrama de interacción, diagramas de secuencia y
diagramas de colaboración.
• Diagrama de Secuencia : Un diagrama de secuencia muestra una
interacción ordenada como en un gráfico en dos dimensiones en el eje
vertical los objetos y en el horizontal el tiempo según la secuencia
temporal de eventos sin orden prefijado cada objeto o actor tiene una línea
vertical, y los mensajes se representan mediante flechas entre los distintos
objetos. El tiempo fluye de arriba abajo. Se pueden colocar etiquetas bien
en el margen izquierdo o bien junto a las transiciones o activaciones a las
que se refieren.
• Diagrama de colaboración : Un diagrama de colaboración muestra una
interacción organizada basándose en los objetos que toman parte en la
interacción y los enlaces entre los mismos, permite moldear los objetos y
los enlaces implicados en la implementación de una interacción sin hacer
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CAPITULO 2
caso de las demás, destacándose por la organización de los objetos,
muestran las relaciones entre los roles de los objetos. La secuencia de los
mensajes y los flujos de ejecución concurrentes deben determinarse
explícitamente mediante números de secuencia.
3 Diagrama de estados
Un diagrama de estados muestra la secuencia de estados por los que pasa un
caso de uso o un objeto a lo largo de su vida, indicando qué eventos hacen que se
pase de un estado a otro y cuáles son las respuestas y acciones que genera. En
cuanto a la representación, un diagrama de estados es un grafo cuyos nodos son
estados y cuyos arcos dirigidos son transiciones etiquetadas con los nombres de
los eventos.
4 Diagramas de actividades
En los diagramas de actividades la idea fundamental es modelar el flujo de control
entre actividades. Gráficamente un diagrama de actividades será un conjunto de
arcos y nodos, desde un punto de vista conceptual, el diagrama de actividades
muestra cómo fluye el control de unas clases a otras con la finalidad de culminar
con un flujo de control total que se corresponde con la consecución de un proceso
más complejo.
5 Diagrama de clases
Describen la estructura estática de un sistema. Una clase es un grupo de cosas
que cuenta con propiedades (atributos) y acciones similares.
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CAPITULO 2
6 Diagrama de despliegue
Muestra la arquitectura física de sistema informático, puede mostrar a los equipos
y dispositivos y también mostrar sus interconexiones.
2.15 ¿Qué es Moodle?
Es una plataforma e-learning cuyo nombre es una sigla que corresponde a las
palabras en inglés: Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment
(Entorno de aprendizaje modular y dinámico orientado a objetos. Es un paquete de
software para la creación de cursos y sitios web basados en internet, en pocas
palabras LMS (Learning Management System) o sistema web que permite crear
contenidos educativos para su distribución mediante medios electrónicos
Moodle es un sistema de administración de cursos que ayuda a los educadores
a crear comunidades de aprendizaje en línea. El creador de dicha plataforma fue
Martin Dougiamas. Éste defendía la idea de que el conocimiento se construye en
la mente de los alumnos en vez de ser transmitido por libros y lo más importante,
en el aprendizaje colaborativo(scribd, 2009).
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CAPITULO 3
Capítulo 3
Diseño o Aplicación de la Metodología en el Desarro llo
del Sistema
En todo proyecto computacional es indispensable la aplicación de una
metodología con la finalidad de garantizar que las actividades involucradas en su
desarrollo sean realizadas de manera organizada. En este caso en particular para
el desarrollo de la herramienta Web para los temas de Propiedades Periódicas,
Enlace Químico y Estequiometria, se utilizó el modelo de Estudios Interactivos y a
Distancia (EIDIS), haciendo uso del método Deductivo en Estrella, el modelo
Cibernético EPSE y el uso de esquemas cognitivos. Este método se implementó
ya que se utiliza como recurso instruccional para describir el programa o contenido
de un curso o asignatura de manera de facilitar el proceso de enseñanza-
aprendizaje
3.1 Análisis
Está determinado por el conjunto de actividades relacionadas con la
identificación de las entidades y los atributos de un sistema, con el fin de que se
puedan entender y comprender las relaciones existentes entre ellas para
establecer sus requerimientos y los recursos necesarios y/o disponibles
(Puleo,2008 ).
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CAPITULO 3
3.1.1 Especificación de los requisitos del sistem a
Un requisito es una necesidad documentada acerca del contenido, forma o
funcionalidad de un sistema.
La definición de los requerimientos es utilizada en muchos caso como datos de
entrada para le etapa de diseño de un sistema, estos establecen qué es lo que el
sistema debe hacer.
En ingeniería de software existen tres tipos de requisitos:
• Un requisito funcional: puede ser una descripción de lo que un sistema
debe hacer. Este tipo de requisito específica algo que el sistema entregado
debe ser capaz de realizar.
• Un requisito no funcional: de rendimiento, de calidad entre otros, especifica
algo sobre el propio sistema y cómo debe realizar sus funciones. Algunos
ejemplos de aspectos solicitables son la disponibilidad, el testeo, el
mantenimiento, la facilidad de uso, etc.
• Otros tipos de limitaciones externas, que afectan en una forma indirecta al
producto. Estas pueden ir desde la compatibilidad con cierto sistema
operativo hasta la adecuación a leyes o regulaciones aplicables al producto.
Una colección de requerimientos describe las características o atributos del
sistema deseado. Se omite el cómo debe lograrse su implementación, ya que esto
debe ser decidido en la etapa de diseño por los diseñadores
3.1.1.1 Requisitos funcionales
Dentro de los requisitos funcionales se tiene que el modelo permite al
estudiante realizar cada una de las actividades necesarias para llegar al
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CAPITULO 3
aprendizaje de un tema en particular, accediendo al contenido conceptual del
mismo, así como a todas las actividades formativas que están reflejadas
fundamentalmente en las fases de ejecución y evaluación de las unidades
instruccionales, en donde el estudiante realizará las practicas, autoevaluaciones y
evaluaciones haciendo uso de los esquemas cognitivos.
Dentro de las interacciones se tiene:
• Profesor-Alumno
• Profesor-Módulo
• Alumno-Módulo.
La interacción de los usuarios del sistema con el módulo se logró a través
de los distintos enlaces a las diferentes unidades principalmente a la instruccional
que se basa en las fases de información, formación, ejecución y evaluación de
cada uno de los temas de la herramienta. El conocimiento será construido con la
ejecución de las distintas actividades planteadas en el módulo que van desde
actividades investigativas, prácticas, ejecución de cuestionarios, pruebas de
selección, trabajo con simuladores entre otros.
En cuanto a los requerimientos de desarrollo se consideraron los referentes a
tiempo y recursos técnicos de comunicación y de personal. Para efectos del
presente proyecto se necesitó de la bibliografía especializada para el desarrollo
del módulo, un asesor de la materia de Química 11, una computadora, el
programa MindManager como editor de páginas Web basado en mapas cognitivos
y todos los programas necesarios para la realización de las distintas evaluaciones
y autoevaluaciones del módulo. De igual forma fue necesaria la conexión a la
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CAPITULO 3
Internet para la respectiva evaluación y verificación de funcionamiento de la
herramienta.
El módulo instruccional está diseñado de forma explícita de manera que el
estudiante puede internalizar los conocimientos representados a través de la
información de cada unos de los temas contenidos en la herramienta.
El uso de la computadora como instrumento para el proceso de enseñanza-
aprendizaje es una estrategia de gran importancia ya que permite al novato, que
es en este caso la persona que quiere adquirir los conocimientos, desarrollar su
capacidad de interpretación con el uso de los mapas cognitivos. En esta
representación jerárquica de conocimientos el estudiante tiene la oportunidad de
interpretar de manera subjetiva la información contenida en la herramienta Web
durante el estudio de los temas, de igual forma puede expresar la objetividad al
intercambiar ideas con otros usuarios del sistema.
La herramienta muestra los contenidos temáticos de una forma simple de modo
que el estudiante puede obtener lo importante y significativo de cada uno de los
temas, que se ven reforzados con el uso de la teleducación y los esquemas
cognitivos dentro de la herramienta, además resaltando la importancia que tienen
la etapa de ejecución y evaluación en la teleducación pues, es precisamente en
este nivel en que el estudiante ha hecho la revisión bibliográfica pertinente al
contenido del módulo y se dedica a la interpretación de la misma a través de las
diferentes actividades propuestas para la autoevaluación y el estudio individual.
3.1.1.2 Requisitos No Funcionales
Dentro de los requisitos no funcionales se tienen los de desarrollo y operación
del sistema; para el actual módulo instruccional existe un nivel de seguridad que
se refleja en el acceso al sistema para su mantenimiento y respectivas
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CAPITULO 3
actualizaciones principalmente, las cuales serán realizadas por el administrador
del sistema. Por otra parte el usuario debe registrarse para hacer uso del foro
virtual y del buzón virtual para el envío de las actividades a desarrollar propuestas
en la herramienta.
El soporte tecnológico está compuesto por una computadora personal con
acceso a Internet y un servidor donde se instalará para que sea accesible a todos
los usuarios del sistema. Este módulo está disponible en el servidor de Edumática
y en la plataforma moodle de la ULA.
El manejo de la herramienta está determinado por el acceso al manual de
usuario del sistema, además de ser de fácil entendimiento y navegabilidad por el
enfoque cognitivista, que permite al usuario indagar acerca de la información que
se muestra.
La herramienta se basa en un conjunto de páginas conectadas que muestran la
información en ventanas independientes.
3.1.2 Determinación de los recursos tecnológicos, humanos y
económicos
En todo proyecto de software se emplean recursos humanos, materiales,
tecnológicos con algunas restricciones de tiempo.
El grupo de desarrollo estuvo compuesto por los especialistas del curso,
asesores capacitados para el diseño de herramientas o materiales instruccionales
de EDUMATICA y CEIDIS, así como un tesista de Ingeniería de Sistemas.
Por otra parte el tiempo para la creación de la herramienta estuvo determinado
por el reglamento de proyecto de grado de la Escuela de Ingeniería de Sistemas
de la ULA, la cual establece un semestre como opción más un semestre de
prórroga.
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Web para facilitar el proceso de enseñanza – aprend izaje.
CAPITULO 3
Se quiso crear una herramienta que no sólo permitiera al estudiante reforzar los
conocimientos adquiridos en las clases presenciales sino por el contrario que fuera
utilizada como herramienta de estudio individual en donde la computadora sea el
profesor, que permitirá al usuario leer datos e interpretarlos hasta alcanzar los
conocimientos de una forma interactiva por medio de la educación virtual.
3.1.3 Especificación de las restricciones
Dentro de las restricciones de acceso a la herramienta se debe contar con una
computadora que tenga conexión a la Internet, permitiendo de esta forma que el
usuario del sistema sea cualquier persona que tenga acceso a un PC conectado a
la Internet, pues la herramienta se basa en un conjunto de páginas en formato
HTML mejor conocidas como páginas Web. Adicionalmente, el usuario del módulo
en la unidad instruccional de ejecución y evaluación debe contar con una cuenta
en la plataforma moodle de la Universidad de Los Andes para poder acceder a
diferentes actividades que allí se muestran.
3.1.4 Descripción general del sistema
La metodología implementada para el desarrollo del proyecto se estableció a
través del uso del Proceso Cibernético de la Enseñanza-Aprendizaje donde se
establece una entrada, un proceso, una salida y una evaluación (EPSE) donde la
entrada está relacionada con las fases información, en donde se estableció todo lo
relacionado a la fase inicial para el desarrollo de proyectos educativos con el uso
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CAPITULO 3
de las TIC, el proceso con todo lo relacionado a la formación, en donde se definió
las estrategias, él esquema instruccional a utilizar, todo lo relacionado al diseño,
la salida con la ejecución del proyecto definida a través de la implementación
del módulo instruccional y por último la fase de evaluación para verificar que todo
lo planteado en los objetivos se cumpla.
El esquema desarrollado para la estructura de la herramienta permitirá al
usuario del sistema acceder fácilmente a:
• La descripción general de cada una de las unidades temáticas.
• La revisión de cada uno de los temas desarrollados en cada una de las
unidades en donde se implementó la unidad instruccional basada en lo que
se denomina teleducación que comprende las fases de información
formación, ejecución, evaluación.
Toda esta estructura está basada en el uso de los esquemas cognitivos .Las
unidades desarrolladas están divididas por tema donde cada uno hacer referencia
al material que sería desarrollado en las clases presenciales en un periodo
equivalente a una semana de actividades.
La información es accedida a través de enlaces a otras páginas dentro de la
herramienta al igual que páginas ubicadas en la red de redes, la Internet. Como
todo sistema tendrá sus actualizaciones. Cuenta con una zona de seguridad en lo
que se refiere al buzón virtual el cual es utilizado para el envío de las actividades
asignadas en la fase de evaluación de cada tema, en donde el acceso por parte
del estudiante está restringido en algunos casos, para ello se necesita un servidor
Web de Microsoft.
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CAPITULO 3
3.2 Síntesis
Es el conjunto de actividades referentes a la relación entre las entidades que
definen un sistema particular, así como la interacción con el ambiente y los
atributos de cada una de las entidades, donde la importancia y significancia de
cada uno es de relevante al momento de plantear un modelo del sistema.
Dentro de UML se tiene los diagramas de casos de usos, de actividades, de
secuencias, de clases, de objetos, entre otros.
Primero se identificaron los actores del sistema, que es el primer paso, definir
las entidades que intervienen, posteriormente se definieron los diferentes casos
de usos relacionados con cada una de las entidades.
3.2.1 Actores del Sistema
Los actores están representados por todos los usuarios del sistema, cada uno
tiene una relación específica que da origen a las distintas actividades, para el
presente módulo instruccional las principales entidades están representadas por:
• Administrador del Sistema.
• Docente
• Estudiante.
• Colaborador (Asistente).
• Usuario General.
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CAPITULO 3
La representación gráfica de los Actores del sistema se puede observar en la
figura 3.1
Figura 3.1 Representación Grafica de un Actor del Sistema
Los usuarios del sistema determinan los diferentes casos de uso, éstos están
definidos como las peticiones que hacen los usuarios al sistema, es la interacción
usuario-sistema que cada uno tiene mediante la relación petición-respuesta.
Un usuario del sistema es un actor el cual es una entidad externa al sistema
que realiza algún tipo de interacción. En la tabla 3.1 se definen las características
de cada actor.
Docente Estudiante Usuario
General
Asistente Administrador
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CAPITULO 3
Entidad/Actor Definición
Administrador Es la persona encargada de todo lo relacionado al
mantenimiento, actualización del sistema, lo administra.
Asistente
Es la persona que se encarga de manejar todas las
actividades referentes al buzón virtual, descargas de
actividades, actualización y limpieza.
Estudiante
Es la persona que cursando estudios presenciales o a
distancia de la materia de química 11 accede al módulo
para revisar la unidad conceptual y evaluativa (unidad
instruccional).
Usuario General Es la persona que tiene acceso al módulo a través del
internet y lo visita por interés propio.
Docente Persona encargada de revisar y evaluar la unidad
conceptual y evaluativa del módulo, asesor de la materia.
Tabla 3.1 Definición de los actores del sistema.
3.2.2 Diagramas de casos de usos
Los casos de uso son la descripción de las acciones del sistema desde el punto
de vista de los usuarios finales; éstos modelan la funcionalidad del sistema
utilizando a los actores y los diferentes casos de usos, considerando que un caso
de uso representa las diferentes funciones o servicios que se le brinda a los
usuarios, cada actor determina un conjunto de casos de usos.
La representación gráfica de los casos de usos del sistema general se puede
observar en la figura 3.2.
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CAPITULO 3
Figura 3.2: Casos de usos del sistema general
El sistema da origen a diferentes casos de usos relacionados con los usuarios.
En la tabla 3.2 se muestran los casos de usos de manera general del sistema.
Sistema
Actor
Mantenimiento del Módulo
instruccional
Mostrar pantalla principal del Módulo
(mapa cognitivo)
Acceso al Foro Virtua.
Acceso al Buzón Virtual
Acceso a las Unidades Instruccionales que
facilitan el proceso de Cognición
Mostrar Unidades Instruccionales
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CAPITULO 3
Caso de Uso Descripción Actor
C1.-Mantenimiento del
Módulo instruccional
Hacer referencia al mantenimiento general
del sistema: inserción, modificación,
eliminación y actualización de las distintas
unidades del módulo.
Administrador
y Asistente
C2.- Mostrar pantalla
principal del Módulo (mapa
cognitivo).
En esta pantalla inicial se muestra los
enlaces principales del módulo, las
unidades temáticas, la información de la
materia, el foro y el manual de usuarios de
la herramienta. Permite acceder a todas
las unidades principales de la
herramienta, en este caso a todos los
temas de estudio. Propiedades Periódicas
(Tema1, Tema2), Estequiometria (Tema1,
Tema2, Tema3).
Todos los
actores del
sistema
C3.-Mostrar Unidades
Instruccionales.
Permite el acceso a cada una de los
módulos desarrollados, en donde se
muestra la descripción general de cada
tema desarrollado y la unidad instruccional
(información. formación. ejecución,
evaluación)
Todos los
actores del
sistema
C4.-Acceso a las Unidades
Instruccionales que facilitan
el proceso de Cognición.
Permite el ingreso a las unidades de
ejecución y evaluación del sistema,
ingreso de la identificación del usuario.
Todos los
actores del
sistema
C5.-Acceso al Buzón Virtual.
Permite el acceso al buzón para el envío y
recepción de las distintas actividades
propuesta en el modulo.
Todos los
actores del
sistema
C6.-Acceso al Foro Virtual.
Permite la comunicación entre profesor y
estudiante on line. Como medio interactivo
de comunicación.
Estudiante,
Usuario general,
Docente.
Tabla 3.2: Definición de los casos de usos del sistema general.
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CAPITULO 3
De forma general se especifica la funcionalidad del sistema, cada actor da
origen a una función específica del sistema; posteriormente se identificará cada
caso de uso asociado a un actor particular del sistema.
3.2.2.1 Diagramas de casos de usos del administrado r del sistema
Como se mencionó en la parte anterior, el administrador del sistema se encarga
de forma general de todo lo relacionado a la actualización, mantenimiento entre
otros, comenzando por su instalación en un servidor específico.
En la tabla 3.3 se muestra cada uno de los casos de uso del administrador del
sistema.
Caso de Uso Descripción
C1.-Insertar
Permite realizar la inserción de nuevos
módulos dentro de la herramienta así como
nuevos enlaces dentro de los ya
desarrollados, actividades complementa-
rias y nuevas en cada una de las unidades
Instruccionales.
C2.-Consultar Permite consultar, acceder a cualquier
elemento del sistema.
C3.-Modificar
Permite realizar cambios generales en el
sistema, desde su estructura hasta su
apariencia.
C4.-Eliminar
Permite realizar la eliminación o depuración
del módulo instruccional, con fines de
mejorar la utilidad del la herramienta.
C5.-Control de registro de usuarios Permite llevar el control de los usuarios del
sistema y sus claves de acceso.
Tabla 3.3: Casos de uso Administrador del Sistema
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CAPITULO 3
El diagrama UML del los casos de uso del Administrador del sistema se puede
observar en la figura 3.3.
Figura 3.3: Diagrama de casos de uso del Administrador del sistema
3.2.2.2 Diagramas de casos de usos del Asistente
El Asistente se encarga de forma general de todo lo relacionado a la actualización,
descarga de tareas y limpieza del buzón virtual con la finalidad de facilitar el
trabajo del evaluador (Profesor) de la materia.
En la tabla 3.3 se muestra cada uno de los casos de uso del administrador del
sistema.
Sistema Administrador
Insertar elementos a la herramienta
Modificar el módulo Instruccional
Eliminar elementos de cualquier zona
del módulo
Control de registro Usuarios
Consultar la Herramienta
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CAPITULO 3
Caso de Uso Descripc ión
C1.-Revisión del buzón
Permite realizar la descargar de todas las
tareas asignadas en la unidad de
evaluación sumativa del módulo
instruccional, descomprimir los documentos
que son depositados en el buzón, con fines
de facilitarlas al profesor de la materia la
evaluación de las actividades.
C2.-Limpieza del buzón virtual
Permite realizar la limpieza y actualización
del buzón, para la recepción de nuevas
actividades.
Tabla 3.4 Casos de uso Asistente del Sistema
El diagrama UML del los casos de uso del asistente se puede observar en la figura
3.4.
Figura 3.4: Diagrama de casos de uso del Asistente del sistema
Asistente Sistema
Revisión Buzón
Limpieza Buzón
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CAPITULO 3
3.2.2.3 Diagramas de Casos de Usos del Profesor
Los profesores de la materia de Química 11 serán los encargados de hacer la
revisión de cada uno de las actividades asignadas en la evaluación sumativa del
módulo instruccional, previo a esto el asistente del sistema se encargará de hacer
las respectivas descargas de las tareas asignadas.
Los casos de uso asociados al profesor se pueden observar en la tabla 3.5.
Caso de Uso Descripción
C1.-Evaluación de tareas del buzón virtual
Permite evaluar los conocimientos del
usuario al finalizar el estudio del módulo
instruccional.
C2.-Acceso al foro virtual
Permite el intercambio de ideas,
interrogantes con los usuarios principales
del Sistema, los estudiantes de la materia
de Química Básica.
C3.-Revisión y actualización del contenido
del módulo
Permite al evaluador actualizar la
información del módulo, de igual manera
las evaluaciones y autoevaluaciones a fin
de mejor el grado de la herramienta.
Tabla 3.5: Casos de uso del Profesor
El diagrama UML del los casos de uso del Profesor se puede observar en la
figura 3.5.
90
Las Propiedades Periódicas, El enlace Químico y la Estequiometria de Reacciones a través de una Herram ienta
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CAPITULO 3
Figura 3.5: Diagrama de Caso de uso Profesor
3.2.2.4 Diagramas de Casos de Usos del Estudiante
Uno de los actores más importantes del sistema está representado por los
estudiantes de la materia de Química11, en este caso particular todos los
estudiantes de la escuela básica de Ingeniería de la ULA.
En la tabla 3.6 se muestran los casos de usos del Estudiante.
Sistema Profesor
Revisión y Actualización del
contenido del módulo
Acceso al Foro
Virtual
Evaluación de
Actividades
91
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CAPITULO III
Casos de Uso Descripción
C1.-Accseso a la página principal del
módulo.
Permite acceder a los elementos
principales del módulo, desde la
información del curso, programa de
estudio, manual de usuario, foro virtual y
los módulos desarrollados.
C2.-Acceso al foro virtual del módulo
Permite la comunicación con el asesor de
la materia (profesor) de parte del
estudiante o viceversa, la cual se realiza
en línea.
C3.-Acceso a las unidades instruccionales
y cognitivas del módulo
Permite el acceso a las unidades que
presentan los contenidos y la
correspondiente generación del
conocimiento. En relación a cada uno de
los temas de estudio, en esta fase se
accede de forma directa a lo que es según
el proceso EPSE, a la fase de información
y formación.
C4.-Acceso a la etapa de ejecución y
evaluación (Unidades Instruccionales,
restringidas)
Permite el acceso a la unidad propiamente
cognitiva y práctica del módulo. En esta
fase el estudiante debe obtener una clave
de acceso.
C5.-Acceso al buzón virtual. Permite el envío de cada una de las
actividades de la evaluación sumativa o
cualquier otra solicitud del profesor.
Tabla 3.6: Casos de usos del Estudiante
92
Las Propiedades Periódicas, El enlace Químico y la Estequiometria de Reacciones a través de una Herram ienta
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CAPITULO III
El diagrama UML del los casos de uso del Estudiante se puede observar en la
figura 3.6
Figura 3.6: Casos de uso Estudiante
Sistema
Acceso a página principal
Acceso al Foro Virtual
Acceso a las Unidades
Instruccionales
Acceso al Buzón Virtual
Acceso a las Unidades Instruccionales
(Ejecución y Evaluación)
Acceso a página principal
Acceso al Foro Virtual
Acceso a las Unidades
Instruccionales
Acceso al Buzón Virtual
Acceso a las Unidades Instruccionales
(Ejecución y Evaluación)
Estudiante Sistema
Acceso a página principal
Acceso al Foro Virtual
Acceso a las Unidades
Instruccionales
Acceso al Buzón Virtual
Acceso a las Unidades Instruccionales
(Ejecución y Evaluación)
Sistema
Acceso a página principal
Acceso al Foro Virtual
Acceso a las Unidades
Instruccionales
Acceso al Buzón Virtual
Acceso a las Unidades Instruccionales
(Ejecución y Evaluación)
Sistema
Acceso a página principal
Acceso al Foro Virtual
Acceso a las Unidades Instruccionales
Acceso al Buzón Virtual
Acceso a las Unidades Instruccionales
(Ejecución y Evaluación)
93
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CAPITULO 3
3.2.2.5 Diagramas de Casos de Usos Usuario General
El módulo instruccional por ser una herramienta basada en el estudio interactivo
y a distancia estará disponible para cualquier persona interesada en la revisión de
material en línea referente a la materia de Química11, es por ello que el sistema
tiene un actor más representado por el usuario que está conectado a la Internet y
que no es estudiante de la ULA, si no por el contrario estudia en cualquier otra
institución ó de forma independiente en búsqueda de incrementar sus
conocimientos.
En la tabla 3.7 se muestran los casos de usos del usuario general del sistema.
Casos de Uso Descripción
C1.-Acceso a la página principal del
módulo.
Permite acceder a los elementos
principales del módulo, desde la
información del curso, programa de
estudio, manual de usuario, foro virtual y
los módulos desarrollados.
C2.-Acceso a las unidades instruccionales
y cognitivas del módulo
Permite el acceso a las unidades que
presentan los contenidos y la
correspondiente generación del
conocimiento. En relación a cada uno de
los temas de estudio, en esta fase se
accede de forma directa a lo que es según
el proceso EPSE, a la fase de información,
formación, ejecución y evaluación.
Tabla 3.7: Casos de uso usuario General del Sistema.
94
Las Propiedades Periódicas, El enlace Químico y la Estequiometria de Reacciones a través de una Herram ienta
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CAPITULO 3
El diagrama UML del los casos de uso del Estudiante se puede observar en la
figura 3.7
Figura 3.7 Diagrama de casos de Usos Usuario General
Para la interacción entre objetos del sistema se utilizan en UML los diagramas
de secuencia a continuación se muestra la interacción entre algunos actores del
sistema.
En la figura 3.8 se muestra el diagrama de secuencia del caso de uso revisión
del buzón virtual para el asistente que manipula el sistema, específicamente la
descargar de actividades y posterior limpieza del buzón virtual.
Usuario General
Sistema Acceso a página principal
Acceso a las Unidades
Instruccionales
95
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CAPITULO 3
Figura 3.8: Diagrama de secuencia envío de tareas Buzón Virtual.
En la figura 3.9 se puede observar el diagrama de actividades para el
estudiante y el profesor.
El diagrama de actividades busca representar básicamente el flujo de control
entre actividades, éste es representado gráficamente a través de un conjunto de
arcos y nodos.
ESTUDIANTE ASISTENTE PROFESOR
Envío de Evaluaciones
Recepción de Evaluaciones y entrega (descarga del Buzón)
Revisión y Evaluación de tareas y actividades
Limpieza del Buzón para envío de nuevas evaluaciones y otras actividades
Publicación de Notas
96
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CAPITULO 3
Figura 3.9: Diagrama de actividades estudiante y el profesor
Estudiante
Acceso a la página Principal
Selecciona la Unidad a Estudiar
Selecciona el tema de Estudio
Accede a las Unidades Instruccionales
Realiza la Evaluación Sumativa
Accede al Buzón Virtual
Se Identifica, Envía la Evaluación Sumativa
Foro Virtual
Manual de Usuario
Programa de la Asignatura
Información
Evalúa las actividades
Profesor
97
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CAPITULO 3
En la figura 3.10 se muestra el diagrama de actividades del usuario general del
sistema, representado por cualquier persona que posea conexión a Internet y
tenga interés por la materia Química 11.
Figura 3.10: Diagrama de actividades usuario general
Acceso a la página Principal
Selecciona la Unidad a estudiar
Selecciona el tema de estudio
Accede a las unidades Instruccionales
Foro Virtual
Manual de Usuario
Programa de la Asignatura
Información
Usuario General
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CAPITULO 3
En la figura 3.11 se muestra el diagrama de actividades del Administrador del
Sistema.
Figura 3.11: Diagrama de Actividades Administrador
A nivel de enseñanza y aprendizaje las actividades más importantes a
desarrollar en el proceso de síntesis son las de organizar, estructurar y clasificar
los datos, la información y el conocimiento en una forma lógica.
Mantenimiento de la herramienta
Control de Usuarios
Administrador del Sistema
99
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CAPITULO 4
Capitulo 4
Diseño del sistema
En el presente capítulo se describe la arquitectura del sistema creado tomando
las consideraciones respectivas del hardware, software y todos los requisitos
definidos en las fases de análisis y síntesis, para el desarrollo de una interfaz de
usuario clara y agradable. Se describe el esquema principal de la herramienta así
como la unidad instruccional “Teleducación”, todo esto basado en el esquema
cognitivo que es la esencia del presente módulo instruccional.
Para el diseño de herramientas basadas en tecnología Web se llevan a cabo un
conjunto de actividades relacionadas con la eficiente utilización del conocimiento y
de los recursos tecnológicos, económicos y humanos, con el fin de obtener las
especificaciones y prototipo que cumplan con los objetivos y restricciones del
sistema con el cual se trabaja.
4.1 Estructura del sistema
La herramienta instruccional desarrollada está conformada por páginas Web
interconectadas entre sí a través de diferentes enlaces.
La página principal consta de un esquema cognitivo y está compuesta por un
enlace a la información completa del curso en donde se hace referencia a través
de un enlace a la descripción de la materia, al programa de la asignatura por
unidades y temas, al foro virtual, al manual de usuario de la herramienta y por
100
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CAPITULO 4
último los enlaces a las unidades conceptuales desarrolladas y por desarrollar de
la materia de Química 11.
Cada uno de los enlaces de las distintas unidades temáticas de la asignatura se
enlazan con una mapa cognitivo referente a la información de la unidad que en la
herramienta está definida como módulo, allí se muestra los distintos temas de la
unidad correspondiente, en estas páginas se muestra la fase de teleducación
(unidad instruccional) la cual está constituida por la unidad conceptual y cognitiva
del sistema.
La página principal del módulo instruccional se definió utilizando colores claros
donde el predominante es el azul que hace referencia al color de la carrera de
ingeniería, se puede visualizar el logo de la universidad de los Andes (ULA) y la
figura de un científico que enuncia el contenido del material dentro del módulo
desarrollado en este proyecto, la presentación de esta primera página posee una
orientación vertical en donde se muestran las siete unidades que conforman la
asignatura representadas por el titulo y una pequeña imagen alusiva al contenido.
4.2 Estructura del módulo instruccional
El sistema está constituido de manera general como se mencionó en el punto
anterior, donde se definió la estructura del sistema. La conexión de las diferentes
páginas del módulo se hace a través de los diferentes enlaces o vínculos en la
página de navegación, la página principal del presente módulo lleva por nombre
Química 11 y representa el primer esquema cognitivo de la herramienta, muestra
las siete unidades en que se compone la materia de Química 11 según el
programa de la Universidad de Los Andes, las diferentes unidades están divididas
en los diferentes temas que se desarrollaron en el presente módulo instruccional,
cada tema está expuesto en un esquema cognitivo independiente en donde se
101
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CAPITULO 4
representan componentes como: la descripción del tema, los objetivos
operacionales y de enseñanza y el enlace a la teleducación que trata el
desarrollo del contenido teórico y práctico de la herramienta (información,
formación, ejecución, evaluación)
En la figura 4.1 se muestra en detalle la estructura de la página principal del
módulo que muestra los vínculos a las páginas que dan introducción a la
herramienta.
Figura 4.1: Estructura del módulo Instruccional
MÓDULOS
UNIDADD1 1
PROGRAMA INFORMACIÓN FORO VIRTUAL
UNIDADD2
UNIDADD3
UNIDAD
UNIDAD5
UNIDAD6
UNIDAD7
Tema1 Tema2
Tema1 Tema2 Tema3
PAGINA PRINCIPAL
MANUAL DE
USUARIO
102
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CAPITULO 4
Cada unidad está dividida en temas. Para el presente caso se considera un
tema como la materia equivalente a una semana de clases presenciales. El
módulo instruccional de Química 11 tiene desarrollado dos unidades utilizando el
modelo de esquemas cognitivos, las unidades en este caso son conocidas
como módulos del sistema y se mencionan a continuación:
Figura 4.2: Representación de los módulos del sistema
PROPIEDADES PERIODICAS
(Unidad 2)
Leyes Periódicas de los Elementos (tema 1)
Enlace Químico (tema2)
Cálculos con reacciones Químicas (tema3)
ESTEQUIOMETRIA DE REACCIONES
(Unidad 3)
Fórmulas de Compuestos y Ecuaciones Químicas (tema2)
Leyes Químicas y concepto de mol (tema1)
103
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CAPITULO 4
4.3 Diagrama de despliegue
El módulo instruccional operará bajo la aequitectura cliente/servidor.Esta se
utiliza para manejar los entornos en los que una gran número de computadoras,
servidores y otros equipos estan interconectados a través de una red (internet).
Figura 4.3: Diagrama de despliegue arquitectura cliente / servidor
SERVIDOR APLICACIÓN
: SERVIDOR WEB (Clinet 1)
: SERVIDOR WEB (Clinet n)
Presentación programa
Comunicación
Comunicación
Presentación programa
http://...Edumática-Ula/Teleclases/química11/index.html
Interfaz Web
Base de dato Interfaz
Log File
104
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CAPITULO 4
Figura 4.4 Diagrama de despliegue servidor
: SERVIDOR APLICACIÓN {SO: Windows, Linux}
Buscar programa
Módulo instruccional QUIMIA11
Manual de Usuario
Index. Html (documento texto)
Index.jpeg
Index.html (Firexfox Document)
Quimica11.mmap
Información
Programa
Manual de usuario.pdf
Index.html (Doc.Texto)
Index.jpeg
Index.Html (Doc Firexfo)
Química 11-informacion.mmap
Index.html (Doc.Texto) Index.jpeg Index.Html (Doc Firexfo)
Programa.mmap
Index.html (Doc.Texto)
Index.jpeg Index.Html (Doc Firexfo)
Información.mmap
Información
http://..Edumatica/quimica11. html
105
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CAPITULO 4 Figura 4.5 Diagrama de despliegue módulo (servidor)
: SERVIDOR APLICACIÓN {SO: Windows, Linux}
Módulo instruccional QUÍMICA 11
Propiedades Periodicas y Enlace químico.html
Leyes Periódicas
Index.html (Doc firexfox)
principal.mmap
Información
Formación
Ejecución
Evaluación Información.html
Información.mmap
Formación.html
Formación.mmap
Ejecución.html
Ejecución.mmap Ejercicios (Hotpotatoes) Videos.avi, mpeg
Ejercicios.doc, pdf
Autoevaluaciones (hotpotatoes)
Evaluaciones.doc
Buzones.html
106
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CAPITULO 4
Figura 4.6 Diagrama de despliegue cliente
CLIENTE: PC
Interfaz Módulo Química 11 (Web browser)
Navegador Mozilla Firefox, Explorer
Java SO {Windows, Linux}
Adobe Reader
Windows Media player
Adobe flash Player
107
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CAPITULO 4
4.4 Estructura de las unidades instruccionales
El módulo instruccional está dividido por temas, cada uno está desarrollado
fundamentándose en lo que se conoce como teleducación.
La teleducación es un compendio de elementos, conceptos, actividades entre
otros, equivalente a las unidades instruccionales, que determinan la parte
conceptual y cognitiva de este tipio de herramientas basadas en esquemas
cognitivos
Figura 4.7: Estructura de un tema - Unidad Instruccional
108
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CAPITULO 4
En la figura 4.7 se representa la estructura o el diseño de un tema particular del
módulo, en donde se describe y se definen los objetivos del tema.
Dentro de la teleducación tenemos los enlace a la información, formación
ejecución y evaluación del tema correspondiente a la unidad instruccional.
En la página de información tenemos los objetivos del tema, algunos conceptos
que el estudiante debe poseer previos al estudio del mismo y otros que conseguirá
durante su estudio; de igual forma se muestran algunas referencias bibliográficas
y por último se ofrecen las herramientas computacionales que debe poseer para
llevar a cabo el estudio del contenido teórico y práctico de la materia.
En la parte de formación se muestran los diferentes contenidos teóricos del
tema, con apoyo de materiales audiovisuales entre otros. En las páginas que
contienen la ejecución y evaluación se plasmaron algunos ejercicios resueltos y
propuestos haciendo uso de herramientas para el desarrollo de autoevaluaciones
y evaluaciones. Se indican algunas actividades prácticas para que el alumno
refuerce sus conocimientos y verifique los obtenidos. Se utilizó un medio para la
comunicación entre el asesor del curso y el estudiante conocido como el buzón
virtual para el envío de las distintas actividades sugeridas en la herramienta.
En la figura 4.8 se puede observar la estructura de las unidades instruccionales
equivalente a lo que se conoce como teleducación dentro del módulo instruccional.
109
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CAPITULO 4
Figura 4.8: Esquema de Teleducación
Terminos
Léxico
Enlaces con páginas web y
archivos en distintos formatos
Mediática
110
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CAPITULO 4
4.5 Descripción general de la interfaz de usuario
A continuación se presentan los diagramas de navegación del módulo,
definiéndose una interfaz de usuario diferente por cada actividad que el usuario
realiza. Figura 4.9: Diagrama de navegación página de inicio.
En la figura 4.9 se muestra los elementos del menú de la página de inicio del
módulo instruccional, cada elemento del menú permite el enlace con su respectiva
página principal.
En la figura 4.10 se puede observar el diagrama de navegación de los
módulos, se muestra la distribución de los temas desarrollados en cada uno, esto
permitirá al estudiante realizar una revisión mejor estructurada, de la información.
111
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CAPITULO 4
Figura 4.10: Diagrama de navegación de la página principal de la unidad.
En la figura 4.11 se muestra el diagrama de navegación del tema, es aquí en
donde se presenta el enlace a cada una de las unidades instruccionales.
Figura 4.11: Diagrama de navegación de la página principal del tema.
112
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CAPITULO 5
Capitulo 5 Implementación de la herramienta En la implementación del módulo instruccional se definió un conjunto de
actividades necesarias para establecer las bases instrumentales adecuadas en
cuanto a técnicas y tecnologías requeridas para el funcionamiento eficaz del
sistema, utilizando para ello todos los recursos disponibles, tecnológicos, humanos
y financieros entre otros. Es a través de ésta que el sistema se activó para su uso
y respectivo funcionamiento.
5.1 Estructura de la página principal
Para el desarrollo de la herramienta se implementaron diversos software:
MindManagerX5 para el desarrollo de las página basada en mapas cognitivos, se
empleó dicha herramienta con la finalidad de satisfacer los requerimientos de
interactividad y funcionalidad que se buscaban con el desarrollo del módulo
instruccional, Macromedia Dreanweaver como editor de páginas web, el editor de
ecuaciones MahtType 5 para la creación de fórmulas matemáticas y químicas
necesarias, Hotpotatoes y QuizFaber para la elaboración de las autoevaluaciones
y los cuestionarios a ser resueltos por lo estudiantes y algunas aplicaciones de
moodle.
113
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CAPITULO 5
Por otra parte este primer mapa muestra:
• Un enlace a la información general de la materia, en donde se muestran
todo lo referente a la asignatura dentro del plan de estudio que propone la
ULA.
• La descripción del contenido programático de la asignatura, definido por el
Departamento de Ciencias Aplicadas y Humanísticas de la ULA.
• El manual de usuario de la herramienta creada.
• Los módulos definidos de acuerdo al programa de estudio propuesto.
• El acceso al foro virtual, en donde los estudiantes y profesores podrán
intercambiar ideas, opiniones y aclarar dudas.
Todos los detalles descritos se pueden apreciar en la siguiente figura 5.1
Figura 5.1: Página principal del módulo instruccional de Química 11
114
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CAPITULO 5
El siguiente mapa hace referencia a la descripción general de la asignatura,
está representada a través de un icono llamado información. En esta página se
describe brevemente la asignatura de Química 11, se muestran los objetivos de la
materia, su misión, ubicación dentro del plan de estudio de la Facultad de
Ingeniería así como su estructura, evaluación de la materia y por últimos algunos
términos alusivos a las unidades desarrolladas en este proyecto.
Los detalles se pueden observar en la figura 5.2.
Figura 5.2: Página de información del módulo
115
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CAPITULO 5
La figura 5.3 muestra el contenido programático correspondiente a la
asignatura de Química 11. Cada unidad se identifica con su nombre; para el
desarrollo de este proyecto se tiene un enlace al contenido de la segunda y
tercera unidad “Propiedades Periódicas” y “Estequiometria”, la primera unidad “La
materia y su estructura” fue desarrollada hace algunos semestre por una tesista de
la facultad de Ingeniería ULA, este material se encuentra disponible en el módulo
instruccional desarrollado en este trabajo.
Figura 5.3: Pagina del contenido programático
116
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CAPITULO 5
En la figura 5.4 se muestra la página principal del módulo instruccional la cual
cuenta con una sección llamada módulos que posee siete iconos, de los cuales los
tres primeros enlazan a las páginas que contienen el material referente a los
temas iníciales de la asignatura, los cuales fueron desarrollados en el presente
proyecto utilizando el método de los esquemas cognitivos y la teoría
constructivista.
Figura 5.4: Módulos de la Herramienta Web
117
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CAPITULO 5
5.2 Estructura de los módulos La asignatura de Química 11 consta de siete módulos, en la página principal se
muestran los enlaces a cada uno de ellos, Los íconos de los temas dos y tres del
módulo desarrollado enlazan a dos mapas que contienen básicamente una
descripción de la unidad así como sus objetivos operacionales y de enseñanza
los primeros representados por aquellos que la unidad tiene como meta y los
segundos los que el asesor de la materia desea que el estudiante alcance al
utilizar la herramienta, algunos términos referentes al contenido temático ,algunas
referencia bibliográficas constituidas básicamente por páginas Web y los temas de
la unidad representados con enlaces de color azul, en cada mapa del módulo
instruccional al final de cada definición se puede observar enlaces
complementarios de la información allí reseñada entre los cuales se pueden
destacar enlaces a wikis, monografías, así como algunos materiales audiovisuales
típicos de estas herramientas entre otros, en esta página principal se hace un
enlace al foro virtual.
Cada módulo está dividido en temas, ésta distribución de la información,
permitirá al estudiante realizar su estudio de forma organizada, facilitando el
proceso de asimilación de los contenidos.
En la figura 5.5 se pueden observar estos detalles.
118
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CAPITULO 5
Figura 5.5: Esquema de un Módulo
5.3 Estructura de los Temas
En la figura 5.6 se muestra la estructura de un tema correspondiente a una de
las unidades (módulos) desarrolladas.
119
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CAPITULO 5
Figura 5.6 Estructura del tema
Para el desarrollo de esta herramienta se considera como un tema el material
con el cual se desarrolla una semana de clase presencial, en el caso de la
asignatura de Química 11 equivale a seis horas de clases. En esta página se da
una breve descripción del tema mostrando su definición general así como los
objetivos, se muestran las unidades instruccionales a través de lo que se
denomina Teleducación.
La teleducación está constituida por cuatro enlaces a nuevas páginas, cada
uno con un contenido muy específico referente al tema, estos cuatros enlaces son
los de las cuatro unidades instruccionales a nombrar:
120
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CAPITULO 5
• Unidad instruccional información
• Unidad instruccional formación
• Unidad instruccional ejecución
• Unidad instruccional evaluación
5.3.1 Unidad instruccional información
El icono de información lleva a una nueva página que muestra básicamente, los
objetivos que se desean alcanzar mediante el estudio del tema desarrollado y
alguna terminología referente a los tópicos estudiados, así como las respectivas
referencias bibliográficas recomendadas. Por ser una herramienta basada en la
tecnología web, se muestran el diferente software con los que debe contar, tanto
el estudiante como el profesor, para llevar a cabo el uso adecuado del módulo
instruccional.
Cada uno de los enlaces color azul permite el acceso a una nueva página
donde el usuario podrá observar la información complementaria del tópico que se
describe en el mapa.
En la figura 5.7 se pueden observa estos detalles:
121
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CAPITULO 5
.
Figura 5.7: Información del Tema
5.3.2 Unidad instruccional formación
El icono de formación lleva a una nueva página en donde se desarrolló el tema
de forma más explícita, se define toda la terminología, se muestra algunas
imágenes que permiten aclaran algunos conceptos, material audiovisual y enlaces
a las diferentes páginas que complementan la información dentro del mapa.
122
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CAPITULO 5
El usuario de la herramienta debe haber instalado las herramientas
computacionales reseñadas previamente en la etapa de información del tema en
estudio.
En la figura 5.8 se pueden observar estos detalles:
Figura 5.8 Página de la fase de formación
123
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CAPITULO 5
La unidad instruccional formación dentro de la herramienta es de gran
importancia en el proceso de enseñanza-aprendizaje del estudiante ya que
representa toda la información conceptual del tema de estudio, muestra al usuario
del sistema terminología y definiciones, para permitir construir los conocimientos
en relación al objetivo de estudio.
5.3.3 Unidad instruccional ejecución
Dentro de la unidad instruccional ejecución permite el estudiante ejercitar todos
los conocimientos hasta ese momento obtenidos.
Para el acceso a esta unidad el usuario debe obtener una clave de acceso que
lograra encontrar en la unidad instruccional de formación oculta dentro del
contenido temático.
Figura 5.9: Solicitud de clave de acceso a la unidad instruccional ejecución
124
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CAPITULO 5
Figura 5.10: Pantalla para la inserción de clave de acceso
En la figura 5.10 se muestra la pantalla que permitirá al usuario introducir la
clave que el usuario obtiene en la unidad instruccional de formación.
125
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CAPITULO 5
Figura 5.11: Pagina de la unidad instruccional ejecución
En la figura 5.11 se observan detalles de los ejemplos y ejercicios que el
usuario de la herramienta debe desarrollar luego de haber completado el estudio
en la etapa de formación, aquí se muestran una serie de ejercicios basados en los
contenidos desarrollados, se proponen algunas interrogantes que deben ser
despejadas por el usuario del sistema. Existen enlaces a material audiovisual que
complementará la lectura del usuario.
Entre los ejercicios se pueden destacar cuestionarios y algunos problemas
propuestos que serán desarrollados con la finalidad de realizar la respectiva
autoevaluación del tema. En esta etapa se persigue que el estudiante logre
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CAPITULO 5
reforzar los conocimientos adquiridos y sea capaz de despejar ciertas dudas
referentes al tema.
5.3.4 Unidad instruccional evaluación
Finalmente dentro de esta unidad tenemos dos puntos:
• La evaluación formativa
• La evaluación sumativa
Para el acceso a esta fase al igual que la de ejecución el usuario debe obtener
la clave de acceso en la etapa de ejecución.
En la primera se propone una serie de ejercicios que permitirán realizar la
autoevaluación por el usuario, algunas prácticas y ejercicios que se basan en
preguntas con respuestas múltiples, de verdadero y falso entre otros.
En esta etapa las preguntas formuladas presentan el respectivo enlace en
donde se dan las respuestas a las interrogantes.
La segunda fase muestra enlaces a un grupo de evaluaciones que deben ser
realizadas por el estudiante. En cada evaluación se proponen ejercicios que el
estudiante debe desarrollar y plasmar en algún documento en formato digital para
realizar el respectivo envío a través del buzón virtual, medio por el cual el
estudiante hará la entrega del respectivo examen al asesor de la asignatura.
En la figura 5.12 se muestra los detalles:
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CAPITULO 5
Figura 5.12: Página de la Unidad Instruccional Evaluación
El buzón virtual permitirá el envió de las actividades realizadas por el usuario
del sistema para la respectiva evaluación del profesor, su uso consiste en el
acceso a la unidad instruccional de evaluación en su etapa sumativa
correspondiente a cada uno de los temas, donde el usuario podrá enviar el
documento creado en formato digital.
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CAPITULO 5
En la figura 5.13 se muestra la interfaz de usuario para el envío de la evaluación
sumativa del estudiante.
Figura 5.13 Acceso al Buzón Virtual En algunos casos el estudiante tendrá la posibilidad de acceder al contenido del
buzón para consultar las tareas ya enviadas. En la figura 5.14 los detalles.