El proceso de Enseñanza – Aprendizaje se puede ver favorecido por diferentes recursos tecnológicos. En este sentido, conviene recordar que un determinado recurso tecnológico, como cualquier otro medio, presenta la realidad desde una determinada óptica. De ahí la importancia de combinarlo con otros que aporten perspectivas diferentes. Podemos citar como ejemplo el estudio de un entorno concreto, en el que puede utilizarse un programa gestor de base datos para extraer información numérica o textual, y también un documento audiovisual que presente información adicional a través de imágenes.
"Cada medio requiere y desarrolla capacidades específicas. Cada medio privilegia determinadas formas y sistemas de representación y cada medio transmite también una serie de formatos o estructuras que utiliza hábilmente y que le permiten comunicar sus contenidos”.
Por otro lado, en numerosas ocasiones, el acercamiento a la realidad que proporcionan las Nuevas Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (NTIC) puede ser mayor que el aportado por otros medios: es el caso de la diferencia entre las ilustraciones contenidas en un libro y las imágenes con movimiento y sonido, presentadas por un documento videográfico, sobre un mismo tema. En esto reside precisamente la importancia de los Softwares Educativos modernos que utilizan la multimedia.
En este sentido, las NTIC, como medios que cumplen dos funciones importantes favorecer la comunicación y la adquisición y tratamiento de información pueden ser útiles para relacionar a los alumnos con aquellos contenidos curriculares que descansan principalmente sobre estas dos funciones.
Las máquinas computadoras representan un nivel nuevo y cualitativamente superior dentro de la escala de los medios de enseñanza. Ellas aportan una cualidad nueva: la interactividad, que las diferencia de todo lo antes empleado como medio y que debe ser considerado como el principal indicador de la necesidad de su uso.
La combinación de tres factores: profesor, alumno y computadora han abierto nuevos caminos, métodos de trabajo e ideas de acción en la pedagogía, la Enseñanza Asistida por Computadora (EAC). En ella se destaca el uso de la computadora como elemento importante en el perfeccionamiento de la enseñanza.
El creciente desarrollo de la técnica informática en la actualidad, ha permitido elevar el nivel de exigencia de los softwares educativos.
En la actividad docente, los softwares se pueden manifestar a partir de los objetivos para lo que son diseñados. Alessi [14] los clasifica como: Tutoriales, Entrenadores, Simuladores, Juegos instructivos, Test u otros. Entre ellos se hará especial énfasis en los Tutoriales y los Entrenadores, por estar especialmente relacionados con el presente trabajo.
Los orígenes de la educación basada en computadoras se remontan a los años 20, cuando el Dr. Sidney L. Pressey de la Universidad de Ohio, desarrolló su máquina de enseñar, la primera referencia sobre esta máquina de enseñar fue hecha por el Dr. Pressey en un artículo publicado en School and Society en 1926. La generalización de las máquinas de enseñar tuvo su período álgido después de la Segunda Guerra Mundial en gran parte por los trabajos de B.F. Skinner, de la Universidad de Harvard, a mediados de la década de 1950.
Las máquinas de enseñar por su complejidad iban desde una caja de cartón hasta grandes y costosas máquinas electrónicas, el modesto progreso de estas máquinas fue descrito por [15]. Las máquinas de enseñar y la enseñanza programada representaron métodos educativos integrados por un conjunto de principios didácticos de valor psicológico. Estos principios y consideraciones tienen un valor incuestionable. El desarrollo de la Enseñanza Programada fue encabezado por:
B.F.Skinner: psicólogo norteamericano, inició la teoría que sirvió de base a la enseñanza programada, sobre la base de grandes trabajos experimentales adiestrando animales. La esencia de su teoría es el principio de compensación según el cual la concesión de un incentivo, ante una respuesta correcta, incrementa la fuerza de la enseñanza. El modelo de programa elaborado por Skinner es lineal por lo que no contempla la posibilidad de cambios en la secuencia de ejecución en correspondencia con las individualidades del alumno.
Norman A. Crowder: psicólogo norteamericano que propuso una forma alternativa de la enseñanza programada que consiste en una estrategia ramificada en la que cada respuesta del alumno conduce por un determinado camino, por lo que Crowder la denominó "programación intrínseca". Este modelo es cualitativamente superior al de Skinner. Crowder limitaba las preguntas al tipo de "elección múltiple".
La utilización de las computadoras en proyectos educativos comenzó en los años 60. Evidentemente se apoyaron en los resultados alcanzados en la enseñanza programada. En una primera etapa se implementaron programas lineales según el modelo de Skinner.
La capacidad de las computadoras de tomar decisiones lógicas permitió introducir rápidamente la programación intrínseca. Aunque la realización de programas ramificados con ayuda de los lenguajes de programación tales como BASIC, PASCAL, C no entraña gran dificultad, se pensó ello superaba la competencia, o cuando menos los intereses de la mayoría de los autores de material de enseñanza para computadoras y esto provocó el desarrollo de una rama especial de los lenguajes de programación denominada lenguajes de autor para crear la ilusión de que los autores podían escribir programas de enseñanza sin hacer realmente programación de computadoras.
Posteriormente según O'Shea se desarrollaron:
Programas generativos: Se basan en que en ciertas situaciones los alumnos aprenden mejor enfrentándose a problemas de dificultad apropiada que atendiendo a explicaciones sistemáticas. El método exige que el sistema genere problemas, soluciones y diagnósticos asociados. Este enfoque se reveló apropiado solo para algunos casos.
Modelos matemáticos de aprendizaje: Se basan en el uso de teorías estadísticas sobre el aprendizaje. Son de aplicabilidad limitada pues únicamente en algunos casos especiales se pueden expresar los procesos de aprendizaje en la forma requerida.
Proyecto TICCIT: Iniciado en 1972 y destinado a la educación de adultos, el modelo TICCIT (Time Shared Interactive Computer Instructional Television) se basa en dos premisas fundamentales. La primera es que la enseñanza se realiza de forma expositiva, explicándose directamente al alumno los diferentes hechos, reglas y conceptos. Dicha exposición es seguida por ejemplos y prácticas. La segunda premisa es que el secuenciamiento de la enseñanza es controlado por el alumno, tanto en relación a la materia en su conjunto como a cualquier parte de la misma. El alumno controla el orden de presentación de las explicaciones, ejemplos, ejercicios prácticos, comprobaciones e incluso el nivel de dificultad del material. Este modelo aparece descrito en detalle en [17].
Proyecto PLATO: Estaba basado en el sistema PLATO (Programmed Logic for Automatic Teaching Operation) de la Universidad de Illinois, este consistía en redes muy extendidas de terminales y a diferencia del TICCIT no era realizada por equipos de producción sino que se suministraba un lenguaje de autor TUTOR para que los profesores lo usaran, por lo que la calidad del material de enseñanza era muy variable.
Simulación: La simulación es un proceso que genera un ambiente representativo del objeto de estudio, que ayuda al alumno a construir una imagen que modela el objeto de referencia mediante la experimentación.
Juegos: Los juegos instructivos son programas con un alto poder de motivación, debido a que por lo general ponen en marcha mecanismos para estimular la fantasía y plantear retos. Dichos mecanismos garantizan la ejercitación que desarrolla y consolida un conjunto de habilidades. Los mejores éxitos de esta modalidad se han obtenido en el trabajo con niños.
Resolución de problemas: se deriva de la teoría de Piaget y de la Inteligencia Artificial (IA). Se basa en la hipótesis de que el esfuerzo mental requerido para escribir un programa de computadora ayuda al desarrollo de la técnica de resolución de problemas de índole general. Se utiliza la computadora como un ambiente de aprendizaje (mundos).
Modalidades liberadoras: Los alumnos pueden usar la computadora para resolver ellos mismos los problemas sin tener que escribir ellos mismos los programas, es decir usándola como un instrumento de trabajo que ahorra tiempo y trabajo en la realización de cálculos, gráficos, recuperación de información, procesamiento de texto.
Sistemas de diálogo (generativos): Se basan en la utilización de estrategias tutoriales y de una interfaz de lenguaje natural. Son sistemas de iniciativa misma que utilizan representaciones bastante complejas del conocimiento.
Todos estos modelos evidentemente son de valor, pero hasta el surgimiento de la microcomputadora a finales de los 70 el uso de las computadoras estaba solo al alcance de un grupo élite de universidades, ya que su instalación completa era muy cara, y su utilización quedaba justificada en muy pocos casos además de la investigación.
Con el desarrollo sostenido del hardware, el aumento de su potencia tanto en la velocidad de procesamiento, como en la capacidad de almacenamiento de la información, la aparición de la tecnología multimedia, han hecho factible la implementación de sistemas que antes no pasaban de ser un sueño con pálidas implementaciones.
En la actualidad, el entusiasmo con las nuevas posibilidades tecnológicas ha hecho que en muchas ocasiones se ignoren las consideraciones didácticas y pedagógicas, tal como era en las edades negras de la EAC cuando los aspectos técnicos eran considerados más importantes que la calidad instructiva del material.
Es evidente que el surgimiento de las microcomputadoras, el aumento sostenido de su potencia aparejado al decrecimiento casi constante de los precios han hecho posible que muchos países puedan ir extendiendo la aplicación de la computación en la enseñanza.
Hoy en día los maestros que deciden emplear la computación como medio de enseñanza tienen a su disposición una amplia gama de programas que pueden ser empleados por ellos con ese propósito. Unos han sido desarrollados expresamente con ese fin por equipos multidisciplinarios integrados por pedagogos, psicólogos, artistas y programadores, otros por solitarios programadores que se apoyan en sus conocimientos sobre su especialidad para apuntalar su discutible experiencia (o a veces intuición) pedagógica, y otros, son simples programas comerciales que por algunas de sus características pueden ser empleados con provecho dentro de la actividad docente. Cada uno de estos programas tiene propósitos específicos, dirigidos a contribuir con el desarrollo de alguno (a veces con más de uno) de los aspectos del proceso docente. Unos pretenden enseñar al alumno un contenido nuevo, otros simulan el desarrollo de un proceso físico, los hay que intentan contribuir al desarrollo de alguna habilidad, intelectual o motora; otros sólo pretenden evaluar los conocimientos del estudiante sobre un determinado contenido. En dependencia de estas características de los softwares se ha venido estableciendo una agrupación y una clasificación de los mismos tomando como elemento clasificador la función que realizan dentro del proceso docente. Es usual encontrar en la literatura clasificaciones como la siguiente:
• Tutoriales.
• Entrenadores.
• Repasadores.
• Evaluadores.
• Simuladores.
• Libros electrónicos.
• Juegos Instructivos.
e incluso:
• Multimedia.
• Realidad virtual.
Dichos sistemas de enseñanza se conocen con el nombre de CAIS (computer assisted instruction -enseñanza asistida por computadora). Las principales deficiencias de los CAIS son:
Pretenden abarcar cursos completos en lugar de limitarse a temas concretos.
Existen barreras de comunicación entre el tutor y el alumno que restringen la interacción entre ellos.
No tienen conocimientos de cómo y por qué se ejecutan las tareas. De igual modo, la reacción del programa viene determinada por la respuesta del alumno y una serie de situaciones previstas a posibles respuestas, independientemente de las características del alumno.
Su construcción ha estado muy dirigida a sistemas específicos, lo que impide transportarlos a otros dominios.
Tienden a ser estáticos en lugar de evolucionar y ser dinámicos.
Una vez construidos, el conocimiento que incluye no se ve modificado con el tiempo.
Existen diferentes modalidades de las aplicaciones "instruccionales" en la educación propuestas por Taylor R.
La modalidad Tutorial, trata de presentar un material en la pantalla de la computadora y eventualmente hace preguntas sobre dicho material. En las versiones avanzadas de tutoriales, las preguntas se convierten en evaluaciones más o menos complicadas dependiendo de las cuales aparece una retroalimentación diferente y se toma un camino alterno para continuar con la presentación del material.
La modalidad de Ejercitación y Práctica trata que los usuarios adquieran una habilidad sobre algo realizando ejercicios únicamente, es decir, no se propone una teoría o explicación sobre el contenido de lo que se está haciendo, bajo el supuesto que esto ya se conoce (o se dio en clase) y que con esta modalidad lo que se hace es la labor de reforzamiento de lo aprendido y el adquirir o mejorar una habilidad (por ejemplo en la resolución de ejercicios aritméticos).
Las modalidades de Juegos son aquellos programas en que emplean algún recurso divertido y cuya finalidad aparente es el entretenimiento, desafío o diversión y cuya finalidad escondida es que el usuario o jugador aprenda algo, practique algo o desarrolle alguna habilidad.
La modalidad de Simulación, se emplea la computadora para presentar una escena cambiante en el tiempo. Generalmente esta escena es hecha mediante animación gráfica, a colores y con sonidos, pero no necesariamente. Lo importante de una simulación es el tratar de representar un fenómeno real y dinámico (o cambiante en el tiempo). La simulación permite por ejemplo adquirir la habilidad o el aprender las reglas para manipular un fenómeno, mecanismo o dispositivo dinámico y complejo dicha modalidad es empleada para ensayar en la computadora experimentos de laboratorios de química y otros. La dinámica puede presentarse en gráficas comparativas o ser presentada como dibujos animados. Las simulaciones son a veces divertidas, pero a veces no lo son tanto, sin embargo, ese no es su objetivo como en los juegos.
La modalidad de herramientas computadorizadas, son aquellos paquetes o aplicaciones pre-programadas, o cualquier recurso de cómputo, que sirve de auxiliar a las tareas educativas o de enseñanza, pero cuya finalidad no es enseñar algo, sino realizar algo.
Finalmente, el descubrimiento como modalidad, está comprendido en las anteriores y entendiéndose como un conjunto de programas que permiten que el usuario aprenda algo por inferencia, deducción, etc. descubriéndolo por sí mismo y no presentado directamente. En la mayoría de las simulaciones y juegos se aprende de esta manera, centrándose su objetivo en facilitar la creatividad del individuo, su capacidad de generación y de entender-haciendo.
El papel del profesor es fundamental en la creación de oportunidades de aprendizaje, apoyando de manera significativa el proceso de enseñanza-aprendizaje de la matemática con tecnología, el o la docente debe convertirse en un proveedor de experiencias educativas, procurando experiencias que favorezcan la exploración y el descubrimiento, aceptando e incluso promoviendo el abordaje no lineal de los temas permitiendo que las y los estudiantes abarquen el tema en estudio y otros sobre los que ellos se interesen, se compromete en asumir un papel de “socio de aprendizaje” en el entendido que no sabe todas las respuestas y que también puede aprender de las y los estudiantes, estimulando la curiosidad con preguntas oportunas que los lleven a indagar más, preparado para lo inesperado.
Los recursos computacionales como parte de las Nuevas Tecnologías de la Información y la Computación (NTIC), apoyan al proceso docente constituyendo un aspecto de prioridad en los programas educacionales de los países desarrollados, ya sea por medio del uso local o a través.
La funcionalidad del software educativo vendrá determinada por las características y el uso que se haga del mismo, de su adecuación al contexto y la organización de las actividades de enseñanza. Sin embargo, se pueden señalar algunas funciones que serían propias de este medio
Función informativa: se presenta una información estructurada de la realidad.
Función instructiva: orientan el aprendizaje de los estudiantes, facilitando el logro de determinados objetivos educativos.
Función motivadora: los estudiantes se sienten atraídos por este tipo de material, ya que los programas suelen incluir elementos para captar la atención de los alumnos y mantener su interés (actividad, refuerzos, presentación atractiva...)
Función evaluadora: la mayoría de los programas ofrece constante feedback sobre las actuaciones de los alumnos, corrigiendo de forma inmediata los posibles errores de aprendizaje, presentando ayudas adicionales cuando se necesitan, etc. Se puede decir que ofrecen una evaluación continua y en algunos casos también una evaluación final o explícita, cuando el programa presenta informes sobre la actuación del alumno (número de errores cometidos, tiempo invertido en el aprendizaje, etc.).
Función investigadora: muchos programas ofrecen interesantes entornos donde investigar: buscar informaciones, relacionar conocimientos, obtener conclusiones, compartir y difundir la información, etc.
Función expresiva: los estudiantes se pueden expresar y comunicar a través del ordenador, generando materiales con determinadas herramientas, utilizando lenguajes de programación, etc.
Función metalingüística: los estudiantes pueden aprender los lenguajes propios de la informática.
Función lúdica: el trabajo con ordenadores tiene para los alumnos en muchos casos connotaciones lúdicas pero además los programas suelen incluir determinados elementos lúdicos. Función innovadora: supone utilizar una tecnología recientemente incorporada a los centros educativos que permite hacer actividades muy diversas a la vez que genera diferentes roles tanto en los profesores como en los alumnos e introduce nuevos elementos organizativos en la clase.
Función creativa: la creatividad se relaciona con el desarrollo de los sentidos (capacidades de observación, percepción y sensibilidad), con el fomento de la iniciativa personal (espontaneidad, autonomía, curiosidad) y el despliegue de la imaginación (desarrollando la fantasía, la intuición, la asociación). Los programas informáticos pueden incidir, pues, en el desarrollo de la creatividad, ya que permiten desarrollar las capacidades indicadas.
Igualmente, se debe considerar la utilización de un nuevo recurso en el proceso de enseñanza aprendizaje de las Matemáticas, como lo es el Internet. El cual, es una red informática mundial, descentralizada, formada por la conexión directa entre computadoras u ordenadores mediante un protocolo especial de comunicación, donde se ofrece una gran riqueza de acceso a datos, sonidos, imágenes y textos que pueden ser útiles para el aprendizaje. Este, permite disponer de información que facilita su búsqueda, agrupada comenzando desde sitios importantes que simplifican la búsqueda, denominados Buscadores Matemáticos, hasta los específicos que ofrecen recursos sobre una temática determinada.
La red Internet cumple dos funciones esenciales: Recibir y enviar mensajes por correo electrónico individual o colectivamente. Encontrar archivos distribuidos en las diversas computadoras de su red.
