1

CAPITULO I

MARCO TERICO

2

1 ASPECTOS HISTRICOS

1.1 HISTORIA DE LA FSICA

La Fsica, ciencia que se ocupa de los componentes fundamentales del Universo, de las fuerzas

que stos ejercen entre s y de los efectos de dichas fuerzas. En ocasiones la fsica moderna

incorpora elementos de los tres aspectos mencionados, como ocurre con las leyes de simetra y

conservacin de la energa, el momento, la carga o la paridad1.

La fsica est estrechamente relacionada con las dems ciencias naturales, y en cierto modo las

engloba a todas. La qumica, por ejemplo, se ocupa de la interaccin de los tomos para formar

molculas; gran parte de la geologa moderna es en esencia un estudio de la fsica de la tierra y se

conoce como geofsica; la astronoma trata de la fsica de las estrellas y del espacio exterior.

Incluso los sistemas vivos estn constituidos por partculas fundamentales que siguen el mismo

tipo de leyes que las partculas ms sencillas estudiadas tradicionalmente por los fsicos.

El hincapi que la fsica moderna hace en la interaccin entre partculas (el llamado

planteamiento microscpico) necesita muchas veces como complemento un enfoque

macroscpico que se ocupe de elementos o sistemas de partculas ms extensos. Este

planteamiento macroscpico es indispensable en la aplicacin de la fsica a numerosas

tecnologas modernas. Por ejemplo, la termodinmica, una rama de la fsica desarrollada durante

el siglo XIX, se ocupa de determinar y cuantificar las propiedades de un sistema en su conjunto, y

resulta til en otros campos de la fsica; tambin constituye la base de las ingenieras qumica y

mecnica. Propiedades como la temperatura, la presin o el volumen de un gas carecen de sentido

para un tomo o molcula individual: estos conceptos termodinmicos slo pueden aplicarse

directamente a un sistema muy grande de estas partculas. No obstante, hay un nexo entre los

enfoques microscpico y macroscpico: otra rama de la fsica, conocida como mecnica

estadstica, explica la forma de relacionar desde un punto de vista estadstico la presin y la

temperatura con el movimiento de los tomos y las molculas.

1 Fuente: Enciclopedia Encarta 2003

3

Hasta principios del siglo XIX, era frecuente que los fsicos fueran al mismo tiempo

matemticos, filsofos, qumicos, bilogos o ingenieros. En la actualidad el mbito de la fsica ha

crecido tanto que, con muy pocas excepciones, los fsicos modernos tienen que limitar su

atencin a una o dos ramas de su ciencia. Una vez que se descubren y comprenden los aspectos

fundamentales de un nuevo campo, ste pasa a ser de inters para los ingenieros y otros

cientficos. Por ejemplo, los descubrimientos del siglo XIX en electricidad y magnetismo forman

hoy parte del terreno de los ingenieros electrnicos y de comunicaciones; las propiedades de la

materia descubiertas a comienzos del siglo XX han encontrado aplicacin en la electrnica; los

descubrimientos de la fsica nuclear, muchos de ellos posteriores a 1950, son la base de los

trabajos de los ingenieros nucleares.

1.2 HISTORIA DE LA ESTTICA

Esttica, parte de la fsica que estudia los cuerpos sobre los que actan fuerzas y momentos

cuyas resultantes son nulas, de forma que permanecen en reposo o en movimiento no acelerado.

El objeto de la esttica es determinar la fuerza resultante y el momento resultante de todas las

fuerzas que actan sobre un cuerpo para poder establecer sus condiciones de equilibrio2.

Un sistema de fuerzas que acta sobre un cuerpo puede ser reemplazado por una fuerza resultante

y por un momento resultante que produzcan sobre el cuerpo el mismo efecto que todas las fuerzas

y todos los momentos actuando conjuntamente. Como la fuerza resultante provoca un

movimiento de traslacin en el cuerpo y el momento resultante un movimiento de rotacin, para

que el cuerpo se encuentre en equilibrio debe cumplirse, simultneamente, que la fuerza

resultante y el momento resultante sean nulos. No obstante, equilibrio no es sinnimo de reposo,

ya que una fuerza resultante nula y un momento resultante nulo implican una aceleracin lineal y

angular nula, respectivamente, pero el cuerpo puede encontrarse en reposo o tener un movimiento

rectilneo y uniforme. As, un cuerpo est en equilibrio cuando se encuentra en reposo o cuando

se mueve con movimiento rectilneo y uniforme.

2 Fuente: Enciclopedia Encarta 2003

4

Esta condicin de equilibrio implica que una fuerza aislada aplicada sobre un cuerpo no puede

producir por s sola equilibrio y que, en un cuerpo en equilibrio, cada fuerza es igual y opuesta a

la resultante de todas las dems. As, dos fuerzas iguales y opuestas, actuando sobre la misma

lnea de accin, s producen equilibrio.

El equilibrio puede ser de tres clases: estable, inestable e indiferente. Si un cuerpo est

suspendido, el equilibrio ser estable si el centro de gravedad est por debajo del punto de

suspensin; inestable si est por encima, e indiferente si coinciden ambos puntos. Si un cuerpo

est apoyado, el equilibrio ser estable cuando la vertical que pasa por el centro de gravedad

caiga dentro de su base de sustentacin; inestable cuando pase por el lmite de dicha base, e

indiferente cuando la base de sustentacin sea tal que la vertical del centro de gravedad pase

siempre por ella.

1.2.1 IMPORTANCIA DE LA ESTTICA

Antes de mediados del siglo XVIII los trabajos de construccin a gran escala se ponan en manos

de los ingenieros militares. La ingeniera militar englobaba tareas tales como la preparacin de

mapas topogrficos, la ubicacin, diseo y construccin de carreteras y puentes, y la construccin

de fuertes y muelles. Sin embargo, en el siglo XVIII se empez a utilizar el trmino ingeniera

civil o de caminos para designar a los trabajos de ingeniera efectuados con propsitos no

militares. Debido al aumento de la utilizacin de maquinaria en el siglo XIX como consecuencia

de la Revolucin Industrial, la ingeniera mecnica se consolid como rama independiente de la

ingeniera; posteriormente ocurri lo mismo con la ingeniera de minas.

Los avances tcnicos del siglo XIX ampliaron en gran medida el campo de la ingeniera e

introdujeron un gran nmero de especializaciones. Las incesantes demandas del entorno

socioeconmico del siglo XX han incrementado an ms su campo de accin; y se ha producido

una gran diferenciacin de disciplinas, con distincin de mltiples ramas en mbitos tales como

la aeronutica, la qumica, la construccin naval, de caminos, canales y puertos, las

telecomunicaciones, la electrnica, la ingeniera industrial, naval, militar, de minas y geologa e

5

informtica. Adems en los ltimos tiempos se han incorporado campos del conocimiento que

antes eran ajenos a la ingeniera como la investigacin gentica y nuclear.

El ingeniero que desarrolla su actividad en una de las ramas o especializacin de la ingeniera ha

de tener conocimientos bsicos de otras reas afines, ya que muchos problemas que se presentan

en ingeniera son complejos y estn interrelacionados. Por ejemplo, un ingeniero qumico que

tiene que disear una planta para el refinamiento electroltico de minerales metlicos debe

enfrentarse al diseo de estructuras, maquinaria, dispositivos elctricos, adems de los problemas

estrictamente qumicos.

La Ingeniera Mecnica propiamente dicha rene todos los conocimientos cientficos y tcnicos

para la direccin de la produccin, la conservacin y la reparacin de maquinaria e instalaciones,

equipos y sistemas de produccin industrial, as como el estudio tecnolgico especializado de

diferentes materiales, productos o procesos; la proyeccin de mquinas herramientas para la

industria manufacturera, minera y construccin y otras fines industriales como la agricultura.

Estudia la proyeccin de mquinas de vapor, motores de combustin interna y otras mquinas y

motores no elctricos, utilizados para propulsar locomotoras de ferrocarriles, vehculos de

transporte por carretera o aeronaves o para hacer funcionar instalaciones industriales, los sistemas

de propulsin para buques, centrales generadoras de energa, sistemas de calefaccin y

ventilacin, bombas, cascos y superestructuras de buques, fuselajes y trenes de aterrizaje y otros

equipos para aeronaves, carroceras, sistemas de suspensin y frenos para vehculos automotores.

Estudia el diseo y montaje de sistemas y equipos de calefaccin, ventilacin y refrigeracin;

instalaciones y equipos mecnicos para la produccin, control y utilizacin de energa nuclear.

Implementa y estudia el diseo de partes o elementos (salvo los elctricos o electrnicos) de

aparatos o productos como procesadores de texto, ordenadores, instrumentos de precisin,

cmaras y proyectores; especifica y verifica mtodos de produccin o instalacin y el

funcionamiento de maquinaria agrcola y de otras mquinas, mecanismos, herramientas, motores,

instalaciones o equipos industriales; el establecimiento de normas y procedimientos de control

para garantizar la seguridad y el funcionamiento eficaz.

6

PRIMEROS ARTILUGIOS MECNICOS: CHINA, EGIPTO, GRECIA:

El antiguo Dios de Egipto, TOT, era recordado y venerado como inventor de las matemticas, la

astronoma y la ingeniera. A travs de su voluntad y poder, mantena las fuerzas del Cielo y la

Tierra en equilibrio. Sus grandes dotes para las matemticas celestiales le permitieron aplicar

correctamente las leyes sobre las cuales descansaban los fundamentos y el mantenimiento del

universo. As mismo, se dice que TOT ense a los primeros egipcios los principios de la

geometra y la agrimensura, la medicina y la botnica. Segn afirma la leyenda, fue el inventor de

los nmeros, de las letras del alfabeto y de las artes de leer y escribir. Era el gran Seor de la

Magia, capaz de mover objetos con el poder de la voz, el autor de todas las obras sobre cada rama

de la ciencia, tanto humana como divina.

Arqumedes (287-212 a.C.), notable matemtico e inventor griego, que escribi importantes obras

sobre geometra plana y del espacio, aritmtica y mecnica. Naci en Siracusa, Sicilia, y se educ

en Alejandra, Egipto. En el campo de las matemticas puras, se anticip a muchos de los

descubrimientos de la ciencia moderna, como el clculo integral, con sus estudios de reas y

volmenes de figuras slidas curvadas y de reas de figuras planas. Demostr tambin que el

volumen de una esfera es dos tercios del volumen del cilindro que la circunscribe.

En mecnica, Arqumedes defini la ley de la palanca y se le reconoce como el inventor de la

polea compuesta. Durante su estancia en Egipto invent el tornillo sin fin para elevar el agua de

nivel. Arqumedes es conocido sobre todo por el descubrimiento de la ley de la hidrosttica, el

llamado principio de Arqumedes, que establece que todo cuerpo sumergido en un fluido

experimenta una prdida de peso igual al peso del volumen del fluido que desaloja (vase

Mecnica de fluidos). Se dice que este descubrimiento lo hizo mientras se baaba, al comprobar

cmo el agua se desplazaba y se desbordaba.

Arqumedes pas la mayor parte de su vida en Sicilia, en Siracusa y sus alrededores, dedicado a

la investigacin y los experimentos. Aunque no tuvo ningn cargo pblico, durante la conquista

de Sicilia por los romanos se puso a disposicin de las autoridades de la ciudad y muchos de sus

instrumentos mecnicos se utilizaron en la defensa de Siracusa. Entre la maquinaria de guerra

7

cuya invencin se le atribuye est la catapulta y un sistema de espejos quiz legendario que

incendiaba las embarcaciones enemigas al enfocarlas con los rayos del sol.

Al ser conquistada Siracusa, durante la segunda Guerra Pnica, fue asesinado por un soldado

romano que le encontr dibujando un diagrama matemtico en la arena. Se cuenta que

Arqumedes estaba tan absorto en las operaciones que ofendi al intruso al decirle: No

desordenes mis diagramas. Todava subsisten muchas de sus obras sobre matemticas y

mecnica, como el Tratado de los cuerpos flotantes, El arenario y Sobre la esfera y el cilindro.

Todas ellas muestran el rigor y la imaginacin de su pensamiento matemtico

Hern de Alejandra (c. 20-62 d.C.), matemtico y cientfico griego. Su nombre tambin podra

ser Hero (aproximadamente 18 escritores griegos se llamaron Hero o Hern, crendose cierta

dificultad a la hora de su identificacin). Hern de Alejandra naci probablemente en Egipto y

realiz su trabajo en Alejandra (Egipto). Escribi al menos 13 obras sobre mecnica,

matemticas y fsicas. Invent varios instrumentos mecnicos, gran parte de ellos para uso

prctico: la aelpila, una mquina a vapor giratoria; la fuente de Hern, un aparato neumtico que

produce un chorro vertical de agua por la presin del aire y la dioptra, un primitivo instrumento

geodsico. Sin embargo, es conocido sobre todo como matemtico tanto en el campo de la

geometra como en el de la geodesia (una rama de las matemticas que se encarga de la

determinacin del tamao y configuracin de la Tierra, y de la ubicacin de reas concretas de la

misma). Hern trat los problemas de las mediciones terrestres con mucho ms xito que

cualquier otro de su generacin. Tambin invent un mtodo de aproximacin a las races

cuadradas y cbicas de nmeros que no las tienen exactas. A Hern se le ha atribuido en algunas

ocasiones el haber desarrollado la frmula para hallar el rea de un tringulo en funcin de sus

lados, pero esta frmula, probablemente, haba sido desarrollada antes de su poca.

1.2.2 LA ESTTICA EN LA VIDA MODERNA

La ciencia moderna surgi tras el renacimiento, en el siglo XVI y comienzos del XVII, cuando

cuatro astrnomos destacados lograron interpretar de forma muy satisfactoria el comportamiento

de los cuerpos celestes. El astrnomo polaco Nicols Coprnico propuso un sistema

8

heliocntrico, en el que los planetas giran alrededor del Sol. Sin embargo, Coprnico estaba

convencido de que las rbitas planetarias eran circulares, por lo que su sistema requera unas

elaboraciones casi tan complicadas como el sistema de Tolomeo al que pretenda sustituir. El

astrnomo dans Tycho Brahe adopt una frmula de compromiso entre los sistemas de

Coprnico y Tolomeo; segn l, los planetas giraban en torno al Sol, mientras que el Sol giraba

alrededor de la Tierra. Brahe era un gran observador y realiz una serie de medidas

increblemente precisas. Esto proporcion a su ayudante Johannes Kepler los datos para atacar al

sistema de Tolomeo y enunciar tres leyes que se ajustaban a una teora heliocntrica modificada.

Galileo, que haba odo hablar de la invencin del telescopio, construy uno, y en 1609 pudo

confirmar el sistema heliocntrico observando las fases del planeta Venus. Tambin descubri las

irregularidades en la superficie de la Luna, los cuatro satlites de Jpiter ms brillantes, las

manchas solares y muchas estrellas de la Va Lctea. Los intereses de Galileo no se limitaban a la

astronoma: empleando planos inclinados y un reloj de agua perfeccionado ya haba demostrado

que los objetos tardan lo mismo en caer, independientemente de su masa (lo que invalidaba los

postulados de Aristteles), y que la velocidad de los mismos aumenta de forma uniforme con el

tiempo de cada. Los descubrimientos astronmicos de Galileo y sus trabajos sobre mecnica

precedieron la obra del matemtico y fsico britnico del siglo XVII Isaac Newton, uno de los

cientficos ms grandes de la historia.

LAS LEYES DEL MOVIMIENTO GALILEO E ISAAC NEWTON.

Galileo naci en Pisa en el ao 1564. Empez estudiando para mdico en la Universidad pisana,

pero pronto su vocacin por las matemticas y la fsica le desvi de la medicina. Su primer

descubrimiento, la ley del pndulo, lo realiz cuando slo tena diez y siete aos. Estaba en la

catedral de Pisa cuando vio que para encender una lmpara, la retiraban hacia un lado. Al dejar de

retenerla, una vez encendida, la lmpara oscilaba como un pndulo, con movimientos que eran

cada vez menores, pero de igual duracin. A falta de cronmetro, Galileo midi el comps

regular de las oscilaciones de la lmpara valindose de los latidos de su propio pulso. En el ao

1586 realiz interesantes descubrimientos de hidrosttica, que le dieron celebridad y pronto fue

nombrado profesor de matemticas de la Universidad de Pisa. All continu sus estudios sobre la

cada de los cuerpos. Galileo lleg a la conclusin de que la velocidad de un cuerpo al caer

9

depende del tiempo que ha estado cayendo, esto es, que al empezar va despacio y aumenta su

velocidad a cada unidad de tiempo, y que los espacios recorridos al caer son proporcionales a los

cuadrados de los periodos de tiempo durante los cuales el cuerpo ha estado cayendo. Como se ve

en la formulacin de estos principios, Galileo poda formular la Ley de la Gravedad, aunque sin

darle el carcter de Ley del Universo, que es lo que hace sublime la Ley de Gravitacin Universal

de Newton. Mientras el estudio de la esttica se remonta al tiempo de los filsofos griegos, la

primera contribucin importante a la dinmica fue hecha por Galileo (1564-1642). Los

experimentos de Galileo sobre cuerpos uniformemente acelerados condujeron a Newton (1642-

1727) a formular sus leyes fundamentales del movimiento.

La primera y tercera leyes de Newton del movimiento se usaron ampliamente en esttica para

estudiar a los cuerpos en reposo y las fuerzas que actuaban sobre ellos. Estas dos leyes se

emplean tambin en dinmica; de hecho son suficientes para el estudio del movimiento de los

cuerpos cuando no hay aceleracin. Pero cuando los cuerpos estn acelerados, es necesario

utilizar la segunda ley de Newton para relacionar el movimiento del cuerpo con las fuerzas que

actan sobre l.

1.3 ASPECTOS PEDAGGICOS

1.3.1 MEDIOS DE ENSEANZA

En el proceso de Enseanza-Aprendizaje los medios de enseanza constituyen un factor clave

dentro del proceso didctico. Ellos favorecen que la comunicacin bidireccional que existe entre

los protagonistas pueda establecerse de manera ms efectiva. En este proceso de comunicacin

intervienen diversos componentes como son: la informacin, el mensaje, el canal, el emisor, el

receptor, la codificacin y descodificacin. En la comunicacin, cuando el cambio de actitud que

se produce en el sujeto, despus de interactuar estos componentes, es duradero, decimos que se

ha producido el aprendizaje.

Los medios de enseanza desde hace muchos aos han servido de apoyo para aumentar la

efectividad del trabajo de profesor, sin llegar a sustituir la funcin educativa y humana de

maestro, as como racionalizar la carga de trabajo de los estudiantes y el tiempo necesario para su

10

formacin cientfica, y para elevar la motivacin hacia la enseanza y el aprendizaje. Hay que

tener en cuenta la influencia que ejercen los medios en la formacin de la personalidad de los

alumnos. Los medios reducen el tiempo dedicado al aprendizaje porque objetivan la enseanza y

activan las funciones intelectuales para la adquisicin del conocimiento, adems, garantizan la

asimilacin de lo esencial.3

Es importante destacar que los medios de enseanza se encuentran estrechamente vinculados a

los mtodos para posibilitar el logro de los objetivos planteados y se pueden clasificar de diversas

formas de acuerdo a distintos criterios:4

9 Segn el grado de objetividad, yendo de los ms concretos a los ms abstractos. 9 Segn sus caractersticas materiales. 9 Segn la etapa generacional, valorando el momento de aparecer en la enseanza. 9 Segn el libro de texto o el programa de la asignatura. 9 Segn la funcin didctica que realizan.

Siguiendo esta clasificacin los medios se agrupan en:

9 Medios de transmisin de informacin. 9 Medios de experimentacin. 9 Medios de entrenamiento. 9 Medios de programacin de la enseanza. 9 Medios de control del aprendizaje.

Los medios de transmisin de la informacin son los ms utilizados y tienen la funcin bsica de

transmitir a los alumnos la informacin acerca de los diferentes contenidos de estudio. Se pueden

dividir en5:

9 Medios de Percepcin directa (Elementos tridimensionales como objetos originales y reproducciones; tableros didcticos como el pizarrn y el mural; elementos grficos como

3 Fuente: Gonzlez Castro V. Medios de Enseanza. Editorial de libros para la educacin. Ciudad Habana, 1979, (1): 7-20. 4 Fuente: Enciclopedia Encarta 2003. 5 Fuente: Gonzlez Castro V. Medios de Enseanza. Editorial de libros para la educacin. Ciudad Habana, 1979. (1): 7-20

11

mapas, lminas y carteles; y en materiales impresos como la literatura docente, los libros, las

revistas y los peridicos).

9 Medios de proyeccin de imgenes fijas (opacas o transparentes: diapositivas y retro transparencias).

9 Medios sonoros (naturales o tcnicos). 9 Medios de proyeccin de imgenes en movimientos (cine, televisin y software).

Con el desarrollo cientfico tcnico han aparecido equipos y tecnologas que el profesor puede

utilizar con el objetivo de mejorar la calidad del proceso de Enseanza-Aprendizaje. Sin

embargo, los medios tcnicos no siempre estn disponibles y algunos de ellos tienen una

tecnologa compleja, lo que hace ms difcil su utilizacin de forma habitual en todas las

facultades. Los medios ms simples que se han estado utilizando desde pocas remotas

constituyen una gran ayuda en el proceso y son ms asequibles al trabajo del profesor.

El primero de los medios es el de percepcin directa; para su utilizacin no necesita recursos

tcnicos. Solo requiere, como su nombre lo dice, la percepcin directa, lograda mediante los

analizadores, fundamentalmente la vista y el tacto. Tienen como caracterstica fundamental que

permiten la permanencia y la estabilidad de la informacin durante un tiempo prolongado, lo que

permite la percepcin de la realidad objetiva o su reproduccin con detenimiento, p ero con el

tiempo los objetivos se hacen indiferentes al habituarse el individuo a ellos y a la falta de

estmulos que llamen la atencin hacia los mismos. Tienen un gran valor didctico en

dependencia del uso que el profesor pueda hacer de ellos.

En este grupo tenemos a la Pizarra, que se enclava dentro del grupo como tablero didctico. La

pizarra es uno de los medios ms tradicionales que tiene una escuela, tan antigua como la

enseanza. No se concibe un aula sin una pizarra. La pizarra forma parte del aula, de tal manera

que ha llegado a ser sinnimo de enseanza. En los primeros aos del siglo pasado existan el

pizarrn del aula y la pizarra individual del alumno, que consista en un trozo rectangular o

cuadrado de pizarra con marco de madera. Se escriba con lpiz tambin de pizarra.6

6 Fuente: Rosell Puig W. Introduccin al estudio de los medios de enseanza. ISCM-H, 1982. (1,2,3)

12

Los medios de proyeccin de imgenes fijas constituyen tambin elementos muy utilizados. Este

medio es el que utiliza recursos tcnicos constituidos por instrumentos pticos del tipo de las

linternas de proyeccin o proyectores, para formar una pantalla de imagen esttica de un objeto

dado, la cul es percibida a travs de un analizador visual por un grupo de personas al mismo

tiempo. Estos medios se utilizan generalmente con el objetivo de reforzar con ilustraciones la

explicacin oral del profesor, fundamentalmente cuando no se puede observar directamente el

objeto o el fenmeno, ya sea por el tamao del mismo, la distancia a que se encuentra o el tiempo

transcurrido, o cuando no se necesita representar el movimiento.

Un elemento a tener en cuenta en este tipo de medio es la calidad de la imagen proyectada, la

cul depende mucho de las caractersticas de objeto que se proyecta, la luminosidad del equipo de

proyeccin, el tipo de pantalla y las condiciones del local de proyeccin. Para ello se recomienda

comprobar la calidad de la proyeccin antes de comenzar la clase para evitar cualquier tipo de

contratiempo que pueda presentarse durante la exposicin.

Los medios de proyeccin fija segn la naturaleza del objeto que se utiliza para proyectar se

clasifican en: opacos y transparentes.

Las proyecciones opacas se caracterizan por utilizar objetos que no dejan pasar la luz a travs de

ellos, sino que la reflejan sobre una superficie. En este caso tenemos las monedas, las hojas de los

rboles, etc. La gran desventaja del medio es que para la proyeccin se necesita el oscurecimiento

total del aula o local, lo que dificulta la toma de notas por parte de los alumnos.7

En el caso de las proyecciones transparentes, stas se distinguen, como su nombre lo indica por

utilizar objetos que permitan el paso de la luz a travs de ellos. Estos objetos generalmente son

planos y pueden ser muy variados de acuerdo a sus caractersticas materiales. As, por ejemplo,

tenemos el vidrio, el plstico o el acetato de celulosa.4 Este tipo de proyeccin tiene mayor uso

que las opacas, pues al dejar pasar la luz a travs del objeto se aprovecha mucho mejor la

potencia de la fuente luminosa, obtenindose imgenes ms claras y brillantes sin necesidad de

7 Fuente: Afanasiev V. El enfoque sistmico aplicado al conocimiento social. Rev. Ciencias mdicas. URSS, 1979. 1(3).

13

oscurecer totalmente el local. Entre las proyecciones transparentes, las ms utilizadas en el medio

son las diapositivas y las retro transparencias, constituidas stas ltimas, de lminas de acetato de

celulosa.

Las diapositivas son fragmentos de pelculas fotogrficas del tipo positiva directa de 35 mm. pero

que tienen un solo fotograma, el cul est montado en un soporte en forma de marco que puede

ser de plstico, cartn o metal. Este tipo de material se visualiza con un equipo denominado

Diascopio.4 La principal desventaja es que se pierden con facilidad si no estn clasificadas y

ordenadas correctamente. Es muy frecuente que se dejen olvidadas en el equipo de proyeccin.

Las diapositivas pueden mejorar o animar nuestra presentacin. Las diapositivas efectivas se

enlazan firmes y lgicamente con su charla, pero no deben ser una reproduccin palabra por

palabra de lo que se dice. Deben sealarse los hechos, y las diapositivas ilustrar y enfatizar tales

hechos. La diapositiva ideal transmite su mensaje rpidamente sin que se diga una sola palabra,

hablando por s misma, en forma clara y simple.

La elaboracin de las diapositivas tiene su base fundamental en la fotografa, por tanto, para

obtener diapositivas de buena calidad deben estar elaboradas por tcnicos especializados en

ilustracin y fotografa, aunque tambin es muy importante que el profesor interesado trabaje

estrechamente vinculado con los especialistas para garantizar la calidad del material.

Este tipo de medio poco a poco ha sido desplazado por las nuevas tecnologas de la informacin

donde se presentan programas o software que permiten proyectar, a travs de computadoras y

otros equipos muy sofisticados, una imagen de mucha mejor calidad, as como de realizar y

presentar resultados investigativos traducidos en grficos y tablas para los cuales antes se

empleaba el uso de diapositivas.

1.3.2 SOFTWARE ORIENTADO A LA DOCENCIA

Hoy en da se enfrenta la enorme tarea de mejorar la enseanza de las ciencias para satisfacer las

demandas y desafos de una economa globalizada. Las salas de clase de la regin deben ser

14

transformadas en centros de aprendizaje abierto que ofrezcan programas de ciencias basados en la

prctica, el pensamiento y la realidad. Las tecnologas modernas, si son utilizadas en forma

apropiada, ofrecen a todos el potencial para poder llegar a alcanzar la vanguardia de la enseanza

de ciencias y para ello es necesaria la creacin e implantacin de software de simuladores que

apoyen a la educacin, utilizando los ltimos conceptos e ideas de la educacin virtual, de

tecnologas avanzadas y modos apropiados de enseanza.

Este entorno cada da adquiere ms importancia, porque para ser activo en el nuevo espacio

social se requieren nuevos conocimientos y destrezas que habrn de ser aprendidos en los

procesos educativos.

Las nuevas tecnologas de la informacin y de las comunicaciones estn transformando la

sociedad y en particular los procesos educativos. El telfono, la radio y televisin, el dinero

electrnico, las redes telemticas, las tecnologas multimedia, la realidad virtual y de simulacin

son tecnologas a tener en cuenta.

Dicha transformacin es lo suficientemente importante como para que pueda ser comparada con

las grandes revoluciones tcnicas como la escritura, imprenta, que transformaron la educacin.

Lo cierto es que el entorno digital emergente exige disear nuevas acciones educativas,

complementarias a las ya existentes. Desde dicha perspectiva, las computadoras personales

constituyen medios tcnicos de especial significacin para el contexto metodolgico actual. El

valor didctico de los medios tcnicos se lo imprime el contexto metodolgico en el que se

explotan sus cualidades.

A criterio de numerosos autores8 los medios e incluso los que son fruto de las nuevas tecnologas,

no definen per s un determinado modelo educativo, an cuando condicionan en gran medida la

metodologa empleada en la enseanza y el aprendizaje. En este sentido, Cark y Salomn (1986)

expresan que los medios de enseanza no son en s mismos factores causales del aprendizaje,

pero pueden propiciar de hecho la utilizacin de metodologas innovadoras en el aula9. En

8 Fuente: Gonzlez Castro, V., 1990; Escudero Muoz, J.M., 1992; Pons, J. de P., 1992; Romero Morante, J., 200 9 Fuente: Cark y Salomn, 1986, citados por Pons, J. de P., 1992, pg. 148

15

especial, acerca del uso de las computadoras personales, muchos llaman a interrogarse en qu

medida las mismas pueden contribuir a cambiar la metodologa de enseanza, el contexto

educativo o los instrumentos puestos al servicio del profesor6. Tal interrogante no puede parecer

exagerada, pues stos pueden adoptar, de una manera dinmica, las caractersticas de otros

medios, al poseer una capacidad de representacin e integracin no antes vista, de aqu que se

consideren metamedios, como sealan Kay (1984) y Pons, J. de P. (1992).

Sin embargo, a pesar de las potencialidades de los nuevos medios tcnicos para facilitar la

representacin, modelacin e interaccin con la realidad, el valor pedaggico de los mismos se lo

imprime el contexto metodolgico en el que se explotan sus cualidades10. Refirindose,

especficamente a la diversidad de los resultados obtenidos con el uso de computadoras

personales para facilitar el aprendizaje, y hacindolo desde una perspectiva sociocultural, Pifarr,

M. y Jaume S. (2000) referenciando a Clemens y Sarama (1997) y a Salomn y Perkins (1998),

expresan que las mismas pueden explicarse por las caractersticas de las variables del contexto

educativo, entre las que sealan: el contenido de aprendizaje, las caractersticas de las actividades

de enseanza y aprendizaje, la funcin del profesor, la interaccin entre los alumnos, entre otras.

Los medios tcnicos que se emplean en contextos metodolgicos, pueden o no ser diseados con

estos fines. Puede tratarse de materiales ad hoc (software para aprender un contenido curricular,

un programa de televisin para ejercitar algn idioma extranjero, etc.), diseados con fines

didcticos, y adecuadamente fundamentada su explotacin desde posiciones psicopedaggicas o

productos no diseados originalmente con fines didcticos, pero poseedores de potencialidades

aprovechables con estos fines. Tanto en el contexto de la enseanza, como de la actividad

cientfica contemporneas, es muy frecuente la explotacin de la computadora para la simulacin

de procesos y fenmenos, y as acceder a su esencialidad a partir de la modelacin.

A decir de Gonzlez Castro, V. (1990), la simulacin resume toda la teora relacionada con el

proceso en el cul se sustituyen las situaciones reales por otras creadas artificialmente y de las

cules el estudiante debe aprender ciertas acciones, habilidades, hbitos, etc., que posteriormente

deber transferir a la situacin de la vida real con igual efectividad. Para este propio autor, la

10 Fuente: Jimnez, J.A., 1992; Romero Morante, J., 2000; Pifarr, Manolo y Jaume Sanuy, 2000

16

misma intenta romper la diferencia que hay entre el aprendizaje de conceptos en el mbito terico

y su transferencia a situaciones prcticas. O sea, y como explcitamente lo reconoce, considera la

simulacin como una actividad en la que el estudiante no acumula informacin terica, sino que

la lleva a la prctica, con lo cul esta se identifica con el entrenamiento puramente.

Sin embargo, ello es desestimar las potencialidades de la simulacin como fuente de obtencin de

conocimientos. La simulacin inicia con la modelacin de una parte de la realidad, en la que

ocurren procesos o fenmenos que por lo general no pueden ser estudiados por su velocidad,

complejidad, por lo costoso de su estudio por va experimental, etc. Esta implica, en primera

instancia, la construccin de un modelo, que representando lo real, posibilita ms fcilmente su

estudio.

En segundo trmino, la puesta en funcionamiento del mismo, con lo cul se estudia virtualmente

ese proceso o fenmeno, penetrando en su esencialidad. Considerando entonces que el modelo

reproduce fielmente las caractersticas de la realidad, es posible hacer predicciones, evaluar

comportamientos y adquirir conocimientos con relacin a la realidad modelada"11. En la

simulacin computarizada, por su parte, se trata de presentar el funcionamiento de un sistema o

dispositivo a travs de la realizacin de una analoga matemtica, realizada sobre ordenador12.

El empleo de la simulacin en el proceso de formacin de profesionales tiene sus

particularidades, dadas en la explotacin de simulaciones que modelen actividades de aplicacin,

preferiblemente incluyendo la presencia de instrumentos virtuales (Martn Rodrguez, A., et. Al.,

2001), funcionamiento de circuitos, dispositivos, procesos productivos, etc., con vistas a

potenciar una actuacin de los futuros profesionales acorde a los requerimientos de su futuro

contexto laboral.

Respecto a la contrastacin experimental tradicional, la simulacin ofrece las siguientes ventajas:

9 Ofrece la posibilidad de repetir, en condiciones idnticas y a partir de su modelacin, procesos y fenmenos, algo difcil de lograr en condiciones reales, y por tanto, estudiar

11 Fuente: Sureda Negre, J., 1986 12 Fuente: Sevillano Garca, Ma. L., 1995, pg. 273.

17

sistemticamente sus comportamientos hasta lograr los objetivos deseados. Se optimiza as el

proceso de aprendizaje.

9 Elimina los riesgos que siempre se presentan en la interaccin con la realidad, tanto para dispositivos, instrumentos, etc., como para los estudiantes; con lo que se crea confianza en

ellos para implicarse en el estudio de esa realidad.

9 Permite la retroalimentacin inmediata, pues los efectos que se logran en el funcionamiento del sistema, fenmeno o proceso que se simula, como resultado de introducir modificaciones

en determinados parmetros, resultan inmediatos: lo que permite corregir la actuacin del

estudiante en cada momento.

9 Cuando se utiliza la simulacin con el objetivo de sistematizar la realizacin de acciones que caracterizan la actuacin del sujeto en cierto contexto, ayuda a optimizar dicha actuacin.

Las caractersticas y ventajas antes referidas, evidencian que en el proceso de simulacin pueden

desarrollarse acciones orientadas a la consecucin de un determinado fin u objetivo. Puede

entonces, considerarse la simulacin un procedimiento metodolgico? Existe consenso entre la

mayora de los autores consultados13, en entender los procedimientos como un conjunto de

acciones ordenadas, orientadas a la consecucin de una meta u objetivo.

Ubicndolo dentro del contexto metodolgico, el procedimiento deviene instrumentacin del

mtodo, es un detalle del mtodo, es decir, es una operacin particular prctica o intelectual

de la actividad del profesor o de los alumnos14; el que a su vez se instrumenta a travs del

correspondiente sistema de medios que emplea la persona para la consecucin de la tarea. A

pesar de ello, y como sealan algunos autores11 de la misma manera que no se puede concebir el

mtodo como un conjunto de procedimientos, el procedimiento fuera del contexto del mtodo,

pierde su significacin.

13 Fuente: Lerner, I. Ya y Skatkin, M.N., 1981; Amaros y Llorens, 1986; Diseo curricular base, 1989; Garca Nadal, R., et. al., 1992; Coll y Valls, 1992; Pozo y Gmez Crespo, 2001 14 Fuente: Labarrere Reyes, G. y Valdivia Pairol, G.E., 2001, pg. 106.

18

Visto desde el proceso de enseanza, el procedimiento es un conjunto de acciones del profesor

encaminadas al logro de un objetivo, que jerrquicamente se deriva del que orienta al mtodo que

se emplea para dirigir el aprendizaje de los estudiantes, y que tienen lugar por medio del conjunto

de experiencias de naturaleza cognitiva e instrumental que ha acumulado, as como de los

correspondientes soportes tcnicos. Desde el aprendizaje, el procedimiento constituye el conjunto

de acciones que desarrolla el estudiante para ir penetrando gradualmente en la realidad que

estudia, y la consiguiente construccin de un sistema cognitivo-instrumental que le permitir

seguir penetrando en ella.

La simulacin, por tanto, se constituye en procedimiento, tanto para la formacin de conceptos y

construccin en general de conocimientos, como para la aplicacin de stos a nuevos contextos a

los que, por diversas razones, el estudiante no puede acceder desde el contexto metodolgico

donde se desarrolla su aprendizaje.

Desde el punto de vista metodolgico, a pesar de las potencialidades para ejecutar acciones

orientadas a la consecucin de determinados fines, la simulacin se identifica como

procedimiento metodolgico, y no como mtodo propiamente, por varias razones:

9 La modelacin de la realidad que tiene lugar como resultado de la simulacin, no constituye un elemento determinante para penetrar en la esencia de la misma y llegar a conocerla: es

necesario el empleo de procedimientos que la complementen metodolgicamente y alcanzar

entonces los objetivos planificados.

9 Como muchos de los simuladores no son diseados con fines didcticos, su contextualizacin debe realizarse por medio de acciones colaterales que debe realizar el profesor para que su

explotacin est en correspondencia con objetivos, contenidos, mtodos, etc., del contexto

educativo donde se emplean. Es necesaria una reconstruccin pedaggica de los mismos.

9 La interaccin de los simuladores propician con la realidad que se modela en los mismos, por lo general, es personal, de aqu que sea necesario el diseo de tareas que permitan la

interaccin entre los estudiantes.

19

Como se ha expresado anteriormente, la simulacin puede utilizarse como procedimiento, tanto

para la formacin de conceptos, como para la sistematizacin de conocimientos e

instrumentaciones. En el primer caso, su objetivo fundamental es la actualizacin de

conocimientos, a partir de las exigencias de esa parte de la realidad modelada; en el segundo, la

sistematizacin de instrumentaciones, tomando como referente las invariantes instrumentales que

caracterizan la actuacin de los profesionales de ese contexto.

Generalmente el proceso de simulacin se desarrolla a travs de las siguientes etapas:

9 Presentacin de la simulacin. Se realiza por lo general, por medio de una representacin esquemtica del circuito, dispositivo, proceso o fenmeno a simular; con lo cul se ubica en

la parte de la realidad que se estudiar.

9 Emisin de hiptesis por parte de los estudiantes. En esta etapa se promueve la emisin de hiptesis por parte de los estudiantes acerca del comportamiento del circuito, dispositivo,

profeso o fenmeno a simular, ante las condiciones determinadas y los parmetros prefijados,

a travs del diseo de tareas con estos fines; de modo que el poder predictivo de los mismos

se toma como indicador de sus conocimientos e instrumentaciones.

9 Determinacin de las acciones ptimas. En esta etapa se determinan las acciones que se consideran optimizan la interaccin de los estudiantes con la realidad que se modela. Para

ello, se recomienda tomar como referentes los invariantes estructurales de actuacin de los

profesionales de la rama correspondiente, en esa realidad que se modela.

9 Constatacin de la efectividad del proceso de simulacin. Ello puede realizarse por medio de tareas que permitan aplicar, a nuevas situaciones, los conocimientos e instrumentaciones

construidos durante el proceso de simulacin. Ello incluye, nuevas simulaciones, a partir de la

modelacin de procesos, fenmenos, circuitos, etc., de mayor complejidad.

Para ser usado como procedimiento metodolgico para la sistematizacin de acciones, o sea,

bsicamente como entrenador, se recomienda que la simulacin cuente con las siguientes etapas:

20

9 Presentacin de la simulacin. Se realiza, por lo general, por medio de una representacin esquemtica del circuito, dispositivo, proceso o fenmeno a simular; con lo cul se ubica en

la parte de la realidad que se estudiar. A diferencia de su empleo para la formacin de

conceptos, en este caso los estudiantes ya han comenzado a conocer esta realidad, poseen los

conocimientos bsicos para interactuar con ella, y de lo que se trata, es de llevar las acciones

propias de la solucin de problemas en esta rea del conocimiento, hasta el nivel de habilidad.

9 Emisin de hiptesis por parte de los estudiantes. Con el sistema de conocimientos que poseen los estudiantes sobre esta parte de la realidad, stos pueden pronosticar el

comportamiento del circuito, dispositivo, proceso o fenmeno a simular; y en particular, la

influencia de los parmetros fundamentales en el comportamiento del mismo.

9 Determinacin de las acciones a sistematizar. Una vez precisados los parmetros fundamentales que determinan el comportamiento del circuito, dispositivo, proceso o

fenmeno que se modela, es posible determinar el sistema de acciones a desarrollar para

interactuar con el mismo. La simulacin dar la posibilidad, como ningn otro procedimiento,

de sistematizar este sistema de acciones, hasta que stas alcancen el nivel de habilidad.

9 Disear una actividad experimental. En esta etapa se realizar el diseo de una actividad, donde se constate experimentalmente, el comportamiento del circuito, dispositivo, proceso o

fenmeno que se model, ahora en la prctica. Aunque la planificacin de la interaccin con

la realidad supone la inclusin de nuevas acciones, sern de mucha utilidad las sistematizadas

durante la simulacin. Este ser el mejor modo de transferir a la realidad, en el contexto

pedaggico, lo aprendido durante la simulacin.

Independientemente de sus potencialidades implcitas, los medios tcnicos de enseanza carecen

de valor didctico fuera de un contexto metodolgico que complemente esas potencialidades

inherentes. Ello explica porqu, an cuando la computadora personal puede ser definida como

metamedio por el nmero de prestaciones que ofrece, su empleo no determina la existencia de un

nuevo modelo educativo.

21

El empleo de la simulacin computarizada parece restringido exclusivamente al desarrollo de

habilidades como resultado de la sistematizacin, en contextos virtuales, de acciones por parte de

los estudiantes; desestimando su explotacin como fuente de obtencin de conocimiento, a partir

de la modelacin de la realidad que se puede lograr en stas y que ayuda, como a veces ningn

otro procedimiento, a penetrar en su esencia. A pesar de sus posibilidades como fuente de

generacin de acciones orientadas a fines u objetivos, la simulacin no puede conceptuarse como

mtodo propiamente. La naturaleza de la misma, las caractersticas de los simuladores

empleados, hacen necesario una complementacin metodolgica para que sean explotados en el

estudio de la realidad, con el empleo de otros procedimientos.

1.4 MODELADO DE SISTEMAS

Un modelo es una abstraccin de la realidad que captura la esencia funcional del sistema, con el

detalle suficiente como para que pueda utilizarse en la investigacin y la experimentacin en

lugar del sistema real, con menos riesgo, tiempo y coste. Un modelo es un conjunto formado por

otros dos conjuntos:

9 Un conjunto de variables. 9 Un conjunto de relaciones entre las variables del modelo.

Las variables del modelo representan habitualmente magnitudes fsicas del sistema que se

modela; las relaciones describen su comportamiento ante una cierta clase de situaciones.

Es posible realizar distintos tipos de clasificaciones de modelos. Un ejemplo de clasificacin es la

que califica a los modelos de:

9 Fsico. En algunos casos se puede construir un sistema fsico cuyo comportamiento represente el del sistema en estudio, por ejemplo, un modelo a escala de un barco.

9 Mental. Para mantener un vaso en equilibrio, el cerebro no precisa conocer la formulacin matemtica de la ley de la gravitacin universal, sino que a partir de cierta formulacin

intuitiva se sirve de ella para efectuar el control del sistema.

22

9 Grfico. Del mismo modo, pueden ser tiles grficos que representen el comportamiento del sistema ante distintas situaciones.

9 Matemtico. En muchas situaciones, el comportamiento de los sistemas permite hacer uso de las leyes fsicas, qumicas, etc., que los gobiernan, con las que se puede elaborar el modelo

del sistema preciso.

9 Computarizado. Con la aparicin del computador como herramienta de clculo y control, se han elaborado programas que les permiten, en ciertos casos, adaptarse al sistema que se desea

controlar, con objeto de cumplir unas ciertas especificaciones.

Tipos de modelos.

Existe una gran cantidad de tcnicas de modelado, y por ello, es posible construir una gran

cantidad de modelos para un sistema dado.

En la figura 1.3 se recoge en un pequeo diagrama algunas de las posibilidades de modelado ms

comunes:

Figura 1.3

En la figura 1.3 se marcan con un recuadro etiquetado SIMULACIN aquellos modelos

susceptibles de ser empleados en simulacin.

MODELO

FSICO SIMBLICO

SIMULACIN SIMULACIN

CUALITATIVO REGLAS

MATEMTICO

ANALTICO

ESTTICO DINMICO

NUMRICO

SIMULACIN

23

1.5 MODELO DE CONSTRUCCIN DE PROTOTIPOS

El paradigma de construccin de prototipos comienza con la recoleccin de requisitos, el

desarrollador y el usuario definen y encuentran los objetivos globales para el desarrollo del

software, identifican los requisitos conocidos y las reas del esquema en donde es obligatoria una

definicin ms amplia.

Entonces aparece un diseo rpido el cul se centra en una representacin de esos aspectos del

software que sern visibles para el usuario. El mismo diseo rpido lleva a la construccin de un

prototipo, el cul es evaluado por el usuario y lo utiliza para refinar los requisitos del software a

desarrollar, la interaccin ocurre cuando el prototipo satisface las necesidades del usuario a la vez

que permite que el desarrollador comprenda mejor lo que se necesita hacer.

Lo ideal es que el prototipo sirva como un mecanismo para identificar los requisitos del software,

si se construye un prototipo de trabajo, el desarrollador intenta hacer uso de los fragmentos del

programa ya existentes o aplica herramientas que permiten generar rpidamente programas de

trabajo.

En la mayora de los proyectos, el primer sistema construido apenas se puede utilizar. Puede ser

demasiado lento, demasiado grande o torpe en su uso, o las tres a la vez. No hay alternativa sino

comenzar de nuevo y construir una versin rediseada en la que se resuelven esos problemas.

Cuando se utiliza un concepto nuevo de sistema o una tecnologa nueva, se tiene que construir un

sistema que no sirva y se tenga que tirar, porque incluso la mejor planificacin no es omnisciente

como para que est perfecta la primera vez. Por tanto, la pregunta sobre la gestin no es si

construir un sistema piloto y tirarlo. Tendr que hacerlo. La nica pregunta es si planificar de

antemano construir un desechable o prometer entregrselo a los clientes15

15 Ingeniera de Software. Un enfoque prctico. Cuarta edicin. Roger S. Presuman. Pg. 24

24

1.6 MODELOS DE PROTOTIPOS

Un prototipo es una versin preliminar de un sistema de informacin o software con fines de

demostracin o evaluacin.

La construccin de prototipos puede ser una paradigma efectivo para la ingeniera del software,

la clave es definir las reglas del juego al comienzo; es decir, el usuario y el desarrollador se deben

poner de acuerdo en que el prototipo se construya para servir como un mecanismo de definicin

de requisitos, entonces se descarta en una parte y se realiza el software con una visin hacia la

calidad y la facilidad de mantenimiento.

El prototipo puede servir como un primer sistema, aunque este puede ser una visin idealizada,

tanto a usuarios como a desarrolladores les gusta el paradigma de construccin de prototipos, a

los usuarios les gusta el sistema real y a los que desarrollan les gusta construir algo

inmediatamente, sin embargo, la construccin de prototipos puede ser problemtica por las

razones siguientes:

Construir / revisar

maquetas

El usuario prueba la maqueta

Escuchar al usuario

25

9 El usuario ve lo que parece ser una versin del trabajo del software, sin saber que con la prisa de hacer que funcione no se ha tenido en cuenta la calidad del software global o la facilidad

de mantenimiento a largo plazo. Cuando se informa de que el producto se debe construir otra

vez para que se puedan mantener los niveles altos de calidad, el cliente no lo entiende y pide

que se apliquen unos pequeos ajustes para que se pueda hacer del prototipo un producto

final. De forma demasiado frecuente la gestin de desarrollo del software es muy lenta.

9 El desarrollador a menudo hace compromisos de implementacin para hacer que el prototipo funcione rpidamente, se puede utilizar un sistema operativo o lenguaje de programacin

inadecuado simplemente porque est disponible y porque es conocido; un algoritmo eficiente

se puede implementar simplemente para demostrar la capacidad. Despus de algn tiempo, el

desarrollador debe familiarizarse con estas selecciones y olvidarse de las razones por las que

son inadecuadas. La seleccin menos ideal ahora es una parte integral del sistema.

Para la construccin de prototipos es necesario:

9 La identificacin de los requerimientos. 9 Un diseo rpido. 9 Utilizar el prototipo. 9 Revisar y mejorarlo. 9 El prototipo puede ser eliminado si no cumple los requerimientos. 9 El prototipo puede llegar a ser parte del producto final.

Ventajas de la construccin de prototipos:

9 tiles cuando los requerimientos son cambiantes. 9 Cuando no se conoce bien la aplicacin. 9 Cuando el usuario no se quiere comprometer con los requerimientos. 9 Cuando se quiere probar una arquitectura o tecnologa nueva. 9 Cuando se requiere rapidez en el desarrollo.

Desventajas de la construccin de prototipos:

9 No se conoce cuando se tendr un producto aceptable.

26

9 No se sabe cuantas iteraciones sern necesarias. 9 Da una falsa ilusin al usuario sobre la velocidad de desarrollo. 9 Se puede volver el producto aun y cuando no este con los estndares requeridos.

1.7 CREACIN DE PROTOTIPOS DE SOFTWARE

El anlisis hay que hacerlo independientemente del paradigma de ingeniera de software que se

aplique, sin embargo, la forma que toma este anlisis vara.

En algunos casos es posible aplicar los principios operativos del anlisis y obtener un modelo de

software del que se pueda desarrollar un diseo, en otras situaciones, se realizan recopilaciones

de requisitos u otras tcnicas; se aplican los principios del anlisis y se construye un modelo del

software a fabricar denominado prototipo para que lo valore el usuario y el desarrollador.

Se justifica la tcnica de la creacin de prototipos de esta manera:

9 Los mtodos actuales ms recomendados para definir los requisitos de sistemas de negocio estn diseados para establecer un conjunto definitivo, completo, consistente y correcto de

requisitos antes de que el usuario disee, construya, vea o experimente el sistema. La habitual

y repetida experiencia industrial indica que a pesar del uso de tcnicas rigurosas, en muchos

casos los usuarios todava rechazan las aplicaciones por no considerarlas correctas o

completas cuando se han terminado. Consecuentemente se necesita una cara y prologada

revisin para armonizar la especificacin original con la prueba definitiva de las necesidades

operativas reales. En el peor de los casos, en vez de hacer una remodelacin del sistema

entregado, se abandona. Los desarrolladores pueden construir y probar en contra de las

especificaciones pero los usuarios aceptan o rechazan en funcin de las realidades operativas

actuales y verdaderas.

Aunque la cita anterior representa una visin extremista, su argumento fundamental es de peso,

en muchos, pero no en todos los casos, la construccin de un prototipo, emparejada

27

probablemente con mtodos sistemticos de anlisis supone un enfoque eficaz de la ingeniera del

software.

1.8 SELECCIN DEL ENFOQUE DE CREACIN DE PROTOTIPOS

El paradigma de creacin de prototipos puede ser de dos tipos:

9 Prototipo Cerrado. Se denomina a menudo prototipo desechable este prototipo sirve nicamente como una basta demostracin de los requisitos, despus se desecha, y se hace una

ingeniera del software con un paradigma diferente.

9 Prototipo Abierto. Denominado prototipo evolutivo, emplea el prototipo como primera parte de una actividad de anlisis a la que seguir el diseo y la construccin, el prototipo de

software es la primera evolucin del sistema terminado.

Antes de poder elegir un enfoque abierto o cerrado, es necesario determinar si se puede crear un

prototipo del sistema a construir. Se pueden definir varios factores candidatos a la creacin de

prototipos: rea de aplicacin, complejidad, caractersticas del usuario y del proyecto.

Cualquier aplicacin que cree pantallas visuales dinmicas, interacte intensamente con el ser

humano o demande algoritmos o procedimientos de combinaciones que deban crearse de manera

progresiva, es un buen candidato para la creacin de un prototipo. Sin embargo, estas reas de

aplicacin deben ponderarse con la complejidad de la aplicacin.

Como el usuario debe interactuar con el prototipo en fases posteriores es esencial que:

9 Se destinan recursos del usuario a la evaluacin y refinamiento del prototipo. 9 El usuario sea capaz de tomar decisiones inmediatas sobre los requisitos.

En el siguiente cuadro se muestran un conjunto de seis tpicas respuestas a cada una de las

preguntas especficas que ayudarn en la seleccin del enfoque de creacin de prototipos:

28

Seleccin del enfoque apropiado de creacin de prototipos:

PreguntaPrototipo desechable

Prototipo evolutivo

Trabajo preliminar adicional requerido

Se entiende el dominio de la aplicacin? Si Si NoSe puede modelar el problema? Si Si NoEst el usuario suficientemente seguro de los requisitos bsicos del sistema? Si/No Si/No NoEstn establecidos los requisitos y son estables? No Si SiHay requisitos ambiguos? Si No SiHay contradicciones en los requisitos? Si No Si

1.9 MTODOS Y HERRAMIENTAS PARA EL DESARROLLO DE PROTOTIPOS

Para que la creacin del prototipo de software sea efectiva debe desarrollarse rpidamente para

que el usuario pueda valorar los resultados y recomendar los cambios oportunos. Para poder crear

prototipos rpidos hay disponibles tres clases genricas de mtodos y herramientas:

9 Tcnicas de cuarta generacin. 9 Componentes de software reutilizables. 9 Especificaciones formales y entornos para prototipos.

9 Tcnicas de cuarta generacin. Comprenden una amplia gama de lenguajes de consulta e informes de bases de datos, generadores de programas y aplicaciones y de otros lenguajes no

procedimentales de muy alto nivel. Estas tcnicas permiten generar cdigo ejecutable

rpidamente son ideales para la creacin rpida de prototipos.

9 Componentes de software reutilizables. Otro enfoque para crear prototipos rpidamente es ensamblar ms que construir el prototipo mediante un conjunto de componentes software

existente. Un componente software puede ser una estructura de datos, un programa o un

29

mdulo. En todos los casos se debe disear el componente software de manera que permita

ser reutilizado sin un conocimiento detallado de su funcionamiento interno.

La combinacin de prototipos con la reutilizacin de componentes de programa slo

funcionar si se desarrolla un sistema bibliotecario de manera que los componentes

existentes estn catalogados y puedan recogerse.

9 Especificaciones formales y entornos para prototipos. Durante las pasadas dos dcadas, se han desarrollado varios lenguajes formales de especificacin y herramientas como sustitutos

de las tcnicas de especificacin con lenguaje natural. Hoy en da los desarrolladores de estos

lenguajes formales estn desarrollando entornos interactivos que:

o Permitan al analista crear interactivamente una especificacin basada en lenguaje de un sistema o software.

o Invoquen herramientas automticas que traducen la especificacin basada en el lenguaje en cdigo ejecutable.

o Permitan al usuario usar el cdigo ejecutable del prototipo para refinar los requisitos formales.