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Memorias del 9º. Congreso Internacional de Metodología de la Ciencia y la Investigación para la Educación 2014

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Desarrollo e Implementación de un Objeto de Aprendizaje en el Tema de Clasificación de Funciones en Matemáticas

(Proyecto de investigación)

Julio Cesar Ansaldo Leyva

[email protected]

Francisco Javier Encinas Pablos

[email protected]

Mucio Osorio Sánchez [email protected]

Integrantes del cuerpo académico de ciencias básicas en ingeniería Instituto Tecnológico de Sonora

Resumen

El objetivo de la presente investigación fue conocer la opinión de los estudiantes acerca del uso de un objeto de aprendizaje en el tema clasificación de funciones a través de su desarrollo e implementación en un grupo del curso de matemáticas del Instituto Tecnológico de Sonora, para identificar áreas de oportunidad para el curso. El trabajo se propuso dado la baja calidad de los aprendizajes matemáticos que manifiestan los estudiantes y a las ventajas didácticas que ofrecen los objetos de aprendizaje (OA). Para la realización del proyecto se optó por la metodología de desarrollo por patrones “Taxonomía de Bloom”, que consta de 5 etapas, en las cuales se describen las actividades necesarias para el desarrollo del proyecto y abarcan desde el diseño y desarrollo del objeto hasta su implementación en un grupo prueba. Una vez implementado el OA se aplicó una encuesta al grupo de prueba, que contenía preguntas tanto de la apariencia del objeto, como de la claridad de su contenido temático, así como también se hizo referencia si estaban o no de acuerdo con la utilización de este tipo de material como apoyo a sus temas en clase. Los resultados obtenidos de esta investigación fueron satisfactorios, ya que un alto porcentaje de estudiantes se mostraron satisfechos con la utilización del OA, se confirma el uso práctico de las tecnologías de la información como medio para facilitar el aprendizaje y se recomienda el empleo de ésta en diversos temas del curso, así como su transferencia a otras asignaturas semejantes.

Palabras claves: Tecnología, objetos de aprendizaje, metodología.

Abstract

The purpose of this investigation was to determine the opinion of students about the use of a learning object in the subject classification of functions through its development and implementation in a group of math course Sonora Institute of Technology, to identify areas opportunity for the course. The proposed work given the low quality of math students who manifest learning and educational advantages of learning objects (LO). For the project was chosen methodology development patterns "Bloom's Taxonomy", which consists of 5 stages, in which the activities necessary for the development of the project are described, ranging from the design and development of object to its implementation in a test group. Once implemented the LO survey was applied to the test group, which contained questions of both the object appearance, and the clarity of its thematic content, and reference was also made whether or not they were in agreement with the use of this type of material to support their topics in class. The results of this research were satisfactory, since a high percentage of students were satisfied with the use of LO, the practical use of information technology as a means of confirming to facilitate the learning and use of this recommended in various course topics and their transfer to other similar courses.

Keywords: Technology, learning object, methodology.

Mesa de trabajo: a) Metodologías para la modalidad presencial en la construcción del aprendizaje de las ciencias y las tecnologías.

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Introducción

Un aspecto de primordial importancia para las instituciones educativas de nuestro

país es sin duda la calidad con la que el proceso de enseñanza aprendizaje se lleva

a efecto en el escenario escolar. En la literatura se menciona que la calidad del

proceso de enseñanza depende de varios factores como son: la preparación de los

profesores en las disciplinas que imparten, el equipamiento de las aulas, la cantidad

de alumnos por profesor, el acervo bibliográfico con que cuentan las instituciones,

los servicios computacionales y de conexión que facilitan, entre otros aspectos. Por

otro lado, se menciona que el aprendizaje es de calidad cuando los estudiantes

muestran elevados niveles de desempeño en términos de competencias y saberes

(Jerez & Valdivia, 2007).

Para un profesor y su centro escolar lo óptimo es que todos los estudiantes

muestren elevados niveles de desempeño y que indicadores como rezago y

reprobación fueran nulos, pero esto, para los cursos de ciencias exactas como las

matemáticas es difícil que se presenten en nuestro país. Por ejemplo, es bien sabido

que los estudiantes a punto de egresar del bachillerato muestran poca calidad en

sus aprendizajes matemáticos, esto se fundamenta en los pobres resultados de

dichos alumnos en la prueba enlace durante los últimos años. En el año 2013 por

ejemplo, el 63.7 por ciento de los 1012952 sustentantes mostró un desempeño de

insuficiente a elemental y durante 2014 este porcentaje fue del orden de 60.7 por

ciento en una población de 1028956 sustentantes. Por lo anterior es de esperarse

que los alumnos que ingresan a las universidades del país no cuentan con las

competencias matemáticas básicas para hacer frente a las tareas de aprendizaje a

nivel universitario en dicha ciencia (Secretaría de Educación Pública, 2014).

Este resultado se ve reflejado en otros estudios efectuados en alumnos de nuevo

ingreso a una universidad pública estatal. De acuerdo a un examen diagnóstico

sobre conocimientos básicos de álgebra, trigonometría y geometría analítica

efectuado a estudiantes de nuevo ingreso del Instituto Tecnológico de Sonora

(ITSON) durante el año 2010, solo el 15.8 por ciento de los 221 sustentantes

aprobaron el examen y 84.2 porciento obtuvieron calificación reprobatoria.

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Resultados que muestran la baja calidad de los aprendizajes matemáticos con la

que los jóvenes estudiantes inician sus estudios en esta universidad (Peralta, Rojas,

Cuevas, Ansaldo, Encinas, Osorio, Chacón y Arévalo, 2010).

Por lo anterior, en los últimos años se observa la tendencia de los docentes por

actualizar sus métodos de intervención y en muchos casos el incrementar el uso de

tecnologías digitales en los procesos de enseñanza. Como se da a conocer en el

informe mundial sobre la educación por la UNESCO (2004), “Los docentes y la

enseñanza es un mundo en mutación”, reporte que hace ver el surgimiento de la

innovación tecnológica en los escenarios educativos.

Los apoyos didácticos como herramienta de trabajo en la educación, son un soporte

importante para trasmitir y construir el conocimiento y aumentar la relación de

enseñanza entre docente-alumnos, permitiendo un método educativo más bilateral

entre ambas partes.

Conscientes de esta situación y reconociendo la impacto de las matemáticas en el

aprendizaje de otras ciencias, a partir del año 2009 el ITSON decidió que los

estudiantes de nuevo ingreso que no lograran aprobar el examen diagnóstico,

deberían de cursar una asignatura de nivelación denominada fundamentos de

matemáticas con el fin de incrementar sus competencias en esta ciencia. Sin

embargo, los resultados que se han obtenido en este curso durante los últimos dos

años no han sido del todo favorables, solo un 39% de los alumnos que se han

inscrito en esta asignatura lo han acreditado, hecho que ha impactado de manera

negativa algunos indicadores educativos así como el aprendizaje de otras

asignaturas.

Por esta razón se plantea la necesidad de incorporar las tecnologías de información

y comunicación (TIC’s) en forma de objeto de aprendizaje (OA), con el propósito de

contribuir al logro de las metas educativas de éste y otros cursos de la institución.

Por todo lo anterior, el objetivo de este trabajo es conocer la opinión de los

estudiantes acerca del uso de un objeto de aprendizaje en el tema clasificación de

funciones a través de su desarrollo e implementación en un grupo del curso de

matemáticas, para identificar áreas de oportunidad para éste y otros cursos.

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En el pasado próximo los métodos de enseñanza se concretaban simplemente en

el uso del pizarrón, libros de consulta, visitas a bibliotecas, asistencia a

conferencias, entre otros, hoy en día, estos métodos de enseñanza se han visto

afectadas con la incorporación de las tecnologías de información y comunicación

(TIC’s), siendo cada vez más indispensable la incorporación de las mismas dentro

del aula de clase.

La forma en la que el conocimiento está llegando a los estudiantes, hoy en día, ya

no se debe basar solo en lo hecho o visto dentro del salón de clases sino que

también el docente debe adoptar nuevas herramientas que le ofrecen las TICs como

lo son los llamados Objetos de Aprendizaje, puesto que éstas ya no son tanto un

herramienta alternativa para la enseñanza si no que se han ido convirtiendo en una

necesidad, para estar a la par de países con mayor desarrollo que utilizan estas

metodologías de enseñanza basadas en las nuevas tecnologías, y así evitar el

rezago educativo.

Debido a la creciente necesidad de buscar nuevos métodos para que los

conocimientos lleguen a los estudiantes en el ámbito educativo y la gran tendencia

del uso de la TIC como plataforma de conocimiento, el área docente se encuentra

en una etapa de hacer conexión con nuevos “agentes inteligentes”, llámese a éstos

como Objetos de Aprendizaje.

Método

Los sujetos involucrados en el proceso de desarrollo e implementación del Objeto

de Aprendizaje fueron:

o Encargado de Proyecto (Docente), quien proporciona el material didáctico

que contendrá el Objeto.

o Programador y Diseñador del Objeto de Aprendizaje.

o Los sujetos que conformaron la muestra, fueron 16 alumnos de un grupo del

curso de matemáticas, de género indistinto, en edades de 19 a 25 años.

Los materiales y herramientas utilizados para llevar a cabo la investigación fueron:

o Manuales de Matemáticas (Material Didáctico) otorgado por el encargado de

proyecto (Docente).

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o Instrumentos de recolección de datos:

­ Encuesta de opinión que consta de 14 preguntas de las cuales ocho

son de opción múltiple y seis abiertas.

o Software de Desarrollo:

­ Microsoft Visual Studio 2012, es un conjunto completo de

herramientas de desarrollo para la generación de aplicaciones

Servicios Web XML, aplicaciones de escritorio y aplicaciones móviles.

El diseño, desarrollo e implementación de dicho OA, se basó en la utilización de la

Taxonomía de Bloom (Fowler, 2002), en la cual se hace mención a cinco fases para

el ciclo de vida del OA, Fase1: Análisis y Obtención, Fase 2: Desarrollo, Fase 3:

Evaluación, Fase 4: Implantación, Fase 5: Seguimiento. Uno de los beneficios de

esta metodología es que te permite evaluar tanto la estructura del OA como la de

su contenido desde la primera fase. A continuación se describen las 5 fases

efectuadas.

Fase 1: Análisis y Obtención

En esta etapa se analizó e identificó la competencia que se desarrollaría a través

del OA, es decir se estableció el tema que se enseñaría por medio de dicho objeto,

identificando los datos generales del tema, obteniendo de esta forma el contenido

didáctico del OA, para posteriormente digitalizar dicho material, actividades

realizadas con el apoyo del autor de contenidos (docente), a cargo de la

competencia seleccionada, en este caso se seleccionó como tema la “Clasificación

de Funciones Matemáticas” (véase Figura 1).

Figura 1. Fase 1: Análisis y Obtención.

En resumen las actividades realizadas fueron:

Análisis de la Competencia.

Selección del Tema a desarrollar.

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Obtención del Material didáctico

Digitalización del Material.

Fase 2: Desarrollo

En esta fase se comenzó el desarrollo del OA, utilizando como base o patrón un

Objeto de Aprendizaje ya implementado por ITSON de su repositorio de OA. Con la

intención de responder a las necesidades expresadas por el docente de que el

nuevo Objeto cumpliera con ciertos requisitos con los que cuentan los Objetos del

ITSON. Dicha plantilla o patrón de desarrollo como una Aplicación Web.Net

utilizando la herramienta de desarrollo Microsoft Visual Studio 2012.

Una vez que se tuvo la plantilla del OA, se procedió a llenarla con los contenidos

Informativos obtenidos en la primera fase de este método, para que de esta forma

quedara integrado en su totalidad el OA (véase Figura 2).

Figura 2. Fase 2: Desarrollo

Las actividades en esta segunda fase fueron:

Selección de la herramienta a utilizar para desarrollar la platilla

Desarrollo del patrón.

Integración del Material didáctico y el patrón

Fase 3: Evaluación

Fase en la cual se evalúa que el OA cumpla con las especificaciones solicitadas,

mediante una encuesta de satisfacción en la cual se consideran los siguientes

puntos:

Pertinencia de Contenidos.

Diseño estético (Colores, Tamaño de letra).

Distribución de contenidos.

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Después de ser evaluado pasó a ser parte del repositorio de OA terminados (véase

figura 3).

Figura 3. Fase 3: Evaluación.

Fase 4: Implantación

Después de pasar por una minuciosa evaluación el OA se integró al Sistema de

Gestión de Objetos de Aprendizaje del ITSON, con la finalidad de que pudiera ser

utilizado por los docentes del área de matemáticas como apoyo en sus cursos. En

esta fase se marcó la pauta para que el OA fuera finalmente utilizado por los

usuarios ya fueran alumnos o docentes de la institución (véase Figura 4).

Figura 4. Fase 4: Implantación.

Fase 5: Seguimiento

El objetivo principal de esta fase es comprobar que dicho OA desarrollado,

realmente cumplió con su misión principal la cual es generar un aprendizaje por

parte del alumno que lo utiliza, es aquí donde se recurre a la utilización de

herramientas como lo son los exámenes para medir dicho aprendizaje y con esto

obtener una retroalimentación, por parte del docente y también de los alumnos que

lo utilizan (véase Figura 5).

Figura 5. Fase 4: Seguimiento

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Resultados

A continuación se muestra de forma resumida la distribución de las respuestas a las

preguntas de opción múltiple del instrumento aplicado a los estudiantes que

emplearon el objeto de aprendizaje. Cabe mencionar que, como se indica en la

Tabla 1, las respuestas fueron muy favorables hacia el empleo del OA, se observa

que la pregunta No 8 relativo a la satisfacción de hacer uso del OA como medio o

apoyo en el aprendizaje recibió en conjunto el porcentaje más elevado de respuesta

De Acuerdo (DA) y Totalmente de Acuerdo (TD) con un total de (31 + 56) 87 por

ciento y que la pregunta No 2 acerca de la claridad del material didáctico del OA

recibió la frecuencia de respuesta más baja, 38 por ciento en DA y 31 por ciento en

TA para un total de 69 por ciento de aprobación.

Tabla 1. Opinión de los estudiantes con respecto a la utilización del objeto de aprendizaje

como apoyo a su curso de matemáticas.

Preguntas de la encuesta de opinión Porcentaje de respuesta

TD ED NAND DA TA

1. ¿Consideras que adquiriste el conocimiento relativo al tema? 6% 6% 6% 38% 44%

5. ¿Consideras que los problemas prácticos de inicio ayudaron a entender este tema más fácilmente? 6% 0% 12% 44% 38%

2. ¿El material presentado en el objeto consideras que es claro?

0% 0% 31% 38% 31%

3. ¿Crees que el uso del objeto de aprendizaje como apoyo al tema te ayudo a entenderlo más fácilmente? 0% 6% 19% 44% 31%

6. ¿Consideras que la cantidad de ejercicios fueron suficientes? 0% 0% 18% 38% 44%

7. ¿El grado de dificultad de los ejercicios presentado consideras que fue el adecuado? 0% 0% 19% 56% 25%

4. ¿Consideras agradable el aspecto del objeto de aprendizaje? 0% 0% 19% 44% 37%

8. ¿Te gusto la idea de utilizar objetos de aprendizaje como este, en apoyo a tus temas de clase? 6% 0% 7% 31% 56%

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Nota. TD=Totalmente en Desacuerdo; ED=En Desacuerdo; NAND=Ni de Acuerdo

Ni en Desacuerdo; DA=De Acuerdo; TA=Totalmente de Acuerdo.

Discusión de resultados

La tabla 1 muestra, en su primera pregunta, que los estudiantes reconocen haber

construido o reforzado el conocimiento relativo al tema, dado el porcentaje total de

alumnos que afirman estar de acuerdo y/o totalmente de acuerdo con el

cuestionamiento (38%+44%= 82%). Este resultado concuerda con el estudio

realizado por Nappa y Pandiella (2012) quienes encontraron una alta efectividad de

los OA en el aprendizaje de sus estudiantes de acuerdo a la percepción de éstos.

Con respecto a la claridad del material didáctico contenido en el OA, segundo

cuestionamiento, la mayoría de los estudiantes indicaron que el contenido les

pareció suficientemente entendible, ya que el 69 por ciento de éstos (38% + 31%)

estuvo de acuerdo y totalmente de acuerdo con el planteamiento de la interrogante.

Lo que permite afirmar que el OA utilizado en el estudio cumple con el requisito de

usabilidad y claridad expuesto por Fernández, Domínguez y Armas (2012).

Sobre la capacidad del OA utilizado para facilitar el aprendizaje, pregunta 3 Tabla

1, los educandos declaran de forma afirmativa, en su mayoría, que sí les facilitó

comprender el contenido, dado que el 75 por ciento de éstos (44% +31%) aseveran

estar de acuerdo y totalmente de acuerdo al cuestionamiento. Esto puede deberse

a las múltiples y variadas funciones y posibilidades que plantean los OA como

recursos didácticos que conducen a mejores aprendizajes en los estudiantes como

lo plantean Nappa y Pandiella (2012).

Con respecto a la imagen proyectada por el OA implementado, cuestionamiento 4

Tabla 1, los alumnos indican que les pareció muy agradable y cómodo a la vista,

sus colores, tamaño y tipo de letra, así como la distribución de la información. Esto

debido a que el 81 por ciento (44% + 37%) de los educandos se manifestó de

acuerdo y totalmente de acuerdo con la interrogante. Lo que permite afirmar que el

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OA empleado en el estudio cumple con el requisito de diseño definido por

Fernández et.al. (2012) para todo OA que sea considerado de calidad.

Sobre la capacidad del OA para generar un aprendizaje significativo, al lograr que

los alumnos relacionen sus experiencias y conocimientos previos con el nuevo

material por aprender, se puede aseverar que cumple con dicho propósito, de

acuerdo al alto porcentaje de alumnos (44% + 38% = 82%) que indican estar de

acuerdo y totalmente de acuerdo al cuestionamiento No 5 de la Tabla 1. Resultado

que verifica una de las cualidades que deben tener los OA desde la perspectiva de

Fernández et.al. (2012).

En relación con la cualidad del OA por mantener la atención del estudiante durante

la interacción con el mismo y la capacidad de éste para proponer tareas retadoras

y al alcance de los estudiantes, preguntas 6 y 7, el 82 por ciento (38% + 44%) y el

81 por ciento (56% + 25%) respectivamente, respondieron estar de acuerdo y

totalmente de acuerdo con estas ideas. Lo que permite decir que el OA empleado

favorece la motivación del estudiante por hacerse del conocimiento, cualidad de

todo OA de acuerdo a lo establecido por Fernández et.al. (2012).

Con relación a la satisfacción por el empleo del OA en este estudio por parte de los

estudiantes, éstos manifestaron ampliamente que les agradó su uso como medio

para aprender, ya que el 87 por ciento (31% + 56%) estuvo de acuerdo y totalmente

de acuerdo con la pregunta No 8 (véase Tabla 1). Lo que hace pensar que existe

un buen potencial para el empleo de estos recursos en otros temas de la asignatura

y por qué no, en otros cursos similares. Tal como la afirman Nappa y Pandiella

(2012), los OA se están transformando en uno de los materiales curriculares de

mayor aceptación por parte de los estudiantes.

La aprobación del OA por parte de los estudiantes en este estudio, pasa por la

capacidad que tienen las TICS en general y los OA en particular para favorecer la

participación activa de los estudiantes al convertirlos en protagonistas de sus

aprendizajes, como lo afirman Álvarez, Cuellar, López, Adrada, Anguiano, Bueno,

Comas & Gómez (2011). Finalmente se puede afirmar, que los OA constituyen un

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nuevo concepto tecnológico instruccional de acuerdo con Lebrón (2009) y que bien

vale la pena potenciarlos en las aulas como lo proponen Rosanigo y Bramati (2011).

Conclusiones y Recomendaciones

Se logró el objetivo de la investigación, conocer la opinión de los estudiantes acerca

el empleo de un objeto de aprendizaje como medio para aprender un contenido

matemático.

Con los resultados obtenidos de este proyecto, se puede concluir que la tecnología

se ha convertido en más que una opción, en una herramienta más en la educación,

que lastimosamente aún no se logra sacar provecho al 100 por ciento, gracias a la

gran resistencia que aún se presenta por parte de los docentes, ya que representa

el tener que hacer ciertos cambios en la forma de enseñanza para poder integrarla,

pero que cuando es integrada de la forma adecuada puede traer grandes beneficios,

además de que aporta una forma nueva, fresca y en ocasiones divertida de impartir

las clases, siempre adaptándola al nivel educativo que se requiera.

En cuanto a la utilización de estos objetos de aprendizaje, no solo en apoyo a un

tema de matemáticas, sino también a cualquier otro tema de cualquier otro curso,

puede mejorar el aprovechamiento de los estudiantes, brindándoles una

herramienta más de repaso y apoyo en sus actividades escolares.

Lo cual lleva al hecho de que hoy en día, con todos los avances tecnológicos que

se han dado y se seguirán dando, además de los grandes cambios que la tecnología

está trayendo a la forma de hacer negocios y de trabajar, está prácticamente

obligando a las Instituciones educativas a formar profesionistas capaces de

manipularla con destreza.

Por lo cual se hace la recomendación de comenzar a utilizar no solo los objetos de

aprendizaje, si no cualquier otra herramienta tecnológica, en éste y en cualquier otro

tema a cualquier nivel educativo, para mejorar el aprovechamiento de los

estudiantes con respecto a los temas impartidos por el docente, facilitándole a su

vez el trabajo de una forma significativa.

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