ANLISIS CRTICO DE LAS APLICACIONES DE LAS NUEVASTECNOLOGAS DE LA INFORMACIN Y LA COMUNICACIN

EN LA FORMACIN CIENTFICA DE INGENIEROS.

Alfonso Pontes Pedrajas y Julio Len AlvrezEscuela Politcnica Superior de la Universidad de Crdoba

(fa1popea@uco.es; fa1lealj@uco.es)

Resumen

Actualmente las tecnologas de la informacin y la comunicacin (TIC)ejercen una influencia cada vez mayor en la educacin cientfica, porqueofrecen grandes posibilidades desde el punto de vista de la comunicacininteractiva, el tratamiento de imgenes, la simulacin de fenmenos oexperimentos, la construccin de modelos y analogas, la resolucin deproblemas, el acceso a la informacin y el manejo de todo tipo de datos. En elcaso concreto de la enseanza de la fsica universitaria las aplicacionesinformticas que presentan mayor inters, en nuestra opinin, se encuentranlos programas de simulacin y los sistemas tutoriales integrados, que incluyencontenidos tericos, animaciones o simulacin de fenmenos y ejercicios opruebas de evaluacin del aprendizaje. En este trabajo realizaremos un anlisiscrtico de tales aplicaciones y formulamos diversas propuestas metodolgicasrelacionadas con la elaboracin y el uso didctico de las TIC en la formacin deestudiantes de ingeniera.

1. INTRODUCCINEn la ltima dcada ha ido creciendo el inters docente por utilizar los

programas de ordenador de todo tipo en la enseanza de la ciencias, ya quetales recursos presentan indudables ventajas pedaggicas, que se hanexpuesto en mltiples trabajos de investigacin y divulgacin [1, 2, 3]. Entre lascaractersticas que aportan las Tecnologas de la Informacin y laComunicacin (TIC) a la educacin cientfica hay que resaltar la grancapacidad de almacenamiento de datos en los ordenadores, el fcil acceso atodo tipo de informacin, la propiedad de simular fenmenos naturales difcilesde observar en la realidad o de representar modelos de sistemas fsicosinaccesibles, la interactividad con el usuario, la posibilidad de llevar a cabo unproceso de aprendizaje y evaluacin individualizada, etc. En todos estosaspectos las TIC estn mejorando continuamente sus prestaciones por lacreciente potencia de los sistemas multimedia, los avances de la inteligenciaartificial y el desarrollo imparable de Internet.

Sin embargo, pese a los evidentes avances de la informtica educativatodava siguen existiendo problemas relevantes, en los que merece la penareflexionar, como pueden ser los siguientes: Responde el uso actual de losordenadores a la bsqueda de soluciones para los problemas planteados en elcampo de la educacin cientfica?Son muchos los profesores que utilizanprogramas de ordenador como recursos didcticos? De qu forma lo hacen y

qu dificultades encuentran? Qu tipos de recursos informticos presentanmayor inters para el profesorado? Qu metodologa es la ms adecuadapara utilizar tales recursos?

Con este conjunto de cuestiones se abre una amplia temtica que debeservir para propiciar el debate y la reflexin entre los profesores de lasEscuelas Tcnicas a la hora de abordar el presente y el futuro de la formacinde estudiantes de ingeniera. En este trabajo no pretendemos dar respuestas atodos estos interrogantes, pero podemos realizar una breve aproximacin aesta problemtica y centrarnos en los aspectos que pueden ser msinteresantes para avanzar en el desarrollo de la informtica educativa, aplicadaa la formacin cientfico-tcnica de estudiantes de ingeniera.

2. TIPOS DE SOFTWARE EDUCATIVO QUE PUEDE UTILIZARSE EN LAFORMACIN DE INGENIEROS

La misin general de la Informtica Educativa es favorecer el usodocente de todo tipo de recursos informticos que puedan servir para laenseanza. Para desarrollar esta misin el profesorado puede utilizar tantoaplicaciones de propsito general como programas especficos diseados parainstruir y orientar al alumno sobre aspectos concretos de cada materia. Losprogramas de propsito general son aplicaciones informticas que pueden sertiles para todo tipo de usuarios de ordenador, entre las que actualmentedestacan las llamadas herramientas de ofimtica tales como procesadores detexto, bases de datos, hojas de clculo, presentaciones interactivas, entornos dediseo grfico, navegadores de Internet, gestores de correo electrnico y otrosrecursos sobre edicin y diseo de pginas Web. En torno al uso didctico de losprogramas de propsito general hay que sealar que, aunque no tienennecesariamente un carcter educativo, los citados recursos deberan formar partede la formacin mnima que todo profesor universitario debera adquirir enrelacin al uso de las TIC en la enseanza.

En lo que respecta al uso educativo de aplicaciones especficas para laenseanza de la ciencia y la tecnologa, en las Escuelas de Ingeniera, hay quedecir que tales aplicaciones se incluyen dentro del rea de trabajo denominadaenseanza asistida por ordenador (EAO), que se centra en la utilizacin deprogramas especficos diseados para instruir y orientar al alumno sobreaspectos concretos de las diversas materias y contenidos de la enseanza [3].En este sentido hay que tener en cuenta la gran capacidad de los ordenadorescomo instrumentos para almacenar, organizar y acceder a todo tipo deinformacin. En particular la EAO tiene gran inters en la educacin cientfica ytcnica por las posibilidades que ofrecen las nuevas tecnologas de lainformacin desde el punto de vista de la comunicacin interactiva, eltratamiento de imgenes, la simulacin de fenmenos y experimentos, laconstruccin de modelos, la resolucin de problemas, el acceso a lainformacin y el manejo de todo tipo de datos. Dentro de los programas deEAO o programas instruccionales existe una amplia gama, entre los que losprogramas de ejercitacin, las enciclopedias multimedia, los programastutoriales, los programas de simulacin y las herramientas de laboratorio

asistido por ordenador. A continuacin se describen algunos de estos tipos deprogramas y se analizan sus principales funciones educativas.

2.1. Tutoriales y enciclopedias interactivasLos primeros programas de ordenador que se realizaron con fines

educativos, hace varias dcadas, eran programas de ejecucin y prctica,basados en preguntas y respuestas que respondan al ms puro estilo de laenseanza programada, basados en la psicologa conductista[4]. Talesprogramas presentaban ejercicios o cuestiones que requeran una respuestainmediata por parte del alumno y proporcionaban un diagnstico sobre laveracidad o falsedad de la respuesta. Cuando las preguntas son de carcterconceptual o terico se suelen plantear como cuestiones de opcin mltiple,con una respuesta correcta y varios distractores. Tambin pueden plantearproblemas sencillos o ejercicios que requieren la utilizacin de leyes cientficasy procedimientos de clculo antes de introducir la respuesta.

Un ejemplo de este tipo de programas para la enseanza de la Fsica esla primera versin del programa Microlab, para el sistema operativo MS-dos,que se comercializ hace ms de diez aos en nuestro pas, estando integradopor un conjunto de temas que disponan de una serie de cuestiones yproblemas que el alumno deba resolver, recibiendo informacin sobre el gradode aprendizaje desarrollado en cada momento. En realidad este tipo deprogramas corresponden a una etapa ya superada de la informtica educativay se han utilizado generalmente como instrumentos de repaso y autoevaluacinde una leccin determinada, de modo que pueden ser tiles todava para larecuperacin de deficiencias de aprendizaje. Estos programas ya no seelaboran de forma aislada, sino que constituyen mdulos de ejercitacin deotros programas educativos ms amplios y completos.

Cuando empezaron a extenderse los llamados ordenadores personaleso PCs y crecieron las posibilidades de elaborar programas educativos quepodan utilizarse en el aula, el laboratorio o la casa del alumno, talesaplicaciones pasaron a denominarse genricamente sistemas tutoriales deenseanza asistida por ordenador o simplemente tutoriales. Estos recursosestaban diseados con un enfoque educativo ms general ya que seplanteaban ayudar al alumno a desarrollar un proceso individualizado deaprendizaje de los contenidos de un tema especfico o de una materia,incluyendo conceptos y destrezas [5]. Tales programas, que todava se utilizanbastante, porque son fciles de disear y se pueden distribuir a travs deInternet, proporcionan informacin estructurada sobre el tema y planteanactividades de aprendizaje, que pueden ser preguntas de tipo conceptual oejercicios y problemas, de manera que el sistema puede controlar o registrarinformacin sobre el ritmo de trabajo, las dificultades encontradas o los falloscometidos en las actividades y otras caractersticas del proceso de aprendizaje.

En realidad los programas tutoriales se diferencian de los antiguosprogramas de ejecucin y prctica porque los tutoriales suelen disponer de unmdulo de contenidos educativos, parecido al que pueda ofrecer un libro detexto, de modo que el alumno puede acceder a esa informacin terica o

conceptual a la hora de realizar las actividades de aprendizaje que se incluyenen el tutorial. En muchos casos los programas tutoriales disponen de unmdulo de evaluacin al final de cada unidad, que proporciona informacinsobre el rendimiento global del trabajo realizado por el alumno con el programa.Durante mucho tiempo los programas tutoriales se han desarrollado en elmarco educativo del modelo conductista de enseanza, ya que se han utilizadocomo instrumentos de transmisin y recepcin de conocimientos elaboradossin tener en cuenta la complejidad de los procesos cognitivos y la influencia delas concepciones personales de los alumnos en los procesos de aprendizaje [3].Sin embargo, hay que reconocer que algunos de estos programas constituyenbuenas herramientas de ayuda al aprendizaje, sobre todo como instrumentoscomplementarios de la accin del profesor y del trabajo realizado en clase, yaque permiten llevar a cabo un proceso de estudio individual tutorizado, recibirinformacin inmediata sobre el tipo de aprendizaje realizado al detectar loserrores cometidos en las diversas actividades y acceder a diferentes tipos deayudas que permiten ir superando las dificultades encontradas.

En los ltimos tiempos han comenzado a tener gran difusin comoinstrumentos educativos las llamadas enciclopedias interactivas de carctermultimedia, que son recursos formativos que puede utilizar el estudiante parahacer consultas de todo tipo. Estas herramientas, que se ofrecen normalmenteen soporte CD-rom y tambin en Internet, estn integradas por un sistemahipertexto que permite navegar fcilmente por los contenidos de la aplicacin yacceder con rapidez a la informacin sobre cualquier concepto. En laactualidad estas herramientas multimedia, adems de textos, incluyennumerosas imgenes, animaciones y vdeos.

2.2. Programas de simulacinLas simulaciones por ordenador o programas de simulacin estn

adquiriendo en los ltimos tiempos un importante grado de desarrollo yaplicacin en la educacin cientfica y tecnolgica, debido al avance progresivode la informtica y al perfeccionamiento cada vez mayor de las capacidades declculo y expresin grfica de los ordenadores. Las simulaciones proporcionanuna representacin dinmica del funcionamiento de un sistema determinado,por lo que tienen cada vez ms importancia en la enseanza de la fsica o latecnologa, ya que permiten visualizar el desarrollo de procesos simples ocomplejos, mostrando la evolucin del sistema representado y la interaccinentre los diversos elementos que lo integran o al menos algunasconsecuencias de tales interacciones. Las simulaciones utilizan modelos desistemas donde se modifican algunos parmetros o variables y se obtienenresultados observables que permiten realizar inferencias sobre la influencia detales variables en el comportamiento del sistema representado, por tantoproporcionan al alumno la oportunidad de interactuar, reflexionar y aprender,participando de forma activa en el proceso educativo [6].

Este tipo de programas tienen importantes aplicaciones en la enseanzade la ciencia y de la ingeniera cuando se utilizan en la presentacin desituaciones no asequibles en la prctica o que pueden ser peligrosas, en laidealizacin de las condiciones de un experimento, en la representacin de

situaciones que requieren un equipo muy complejo, en la utilizacin de modelosparciales del mundo real o de modelos completamente tericos, en lamanipulacin y el control de variables, entre otras aplicaciones [7]. En particular,la simulacin por ordenador ha permitido desarrollar muchas aplicacionesimportantes para la enseanza de la fsica y la tecnologa[17], como la que semuestra en la figura 1, sobre todo en lo que se refiere al estudio de losprocesos dinmicos, movimientos y trayectorias, descripcin vectorial de losfenmenos fsicos, descripcin de campos de fuerza formacin de imgenes enptica geomtrica, fenmenos ondulatorios, procesos atmicos y nucleares,etc. Adems de la fsica, el desarrollo y aplicacin de las simulaciones tambindesempea, desde hace tiempo, una funcin educativa importante en otrasmaterias necesarias para la formacin de ingenieros como la qumica [8], lamecnica [9], el electromagnetismo [10], la electrnica [11] o la tecnologa engeneral [12].

Figura 1.- Ejemplo de simulacin de un sistema fsico experimental.

2.3. SisC

educatiprogramsealadpregunproblemprocediaproximprogramo de mque semdulotemas adaptativos multimedia y sistemas de autoron relacin a los tipos de aplicaciones informticas de carcter

vo que se han descrito antes se puede observar que no todos losas pueden ser incluidos de un modo claro en alguno de los tiposos anteriormente. En realidad hay programas basados en la tcnica de

tas y respuestas, como el programa Microlab de resolucin deas de fsica, que incluye importantes ayudas de tipo conceptual y

mental para desarrollar las actividades programadas, de modo que sea bastante a la nocin de programa tutorial. Por otra parte hayas concebidos como tutoriales de ayuda en la resolucin de problemas

odelizacin de experimentos que incluyen simulaciones de los procesos pretenden estudiar[9] o hay programas de simulacin que incluyens de contenidos tericos sobre los fenmenos que se representan en

las simulaciones y permiten realizar actividades de aprendizaje como laresolucin de problemas relacionados con tales fenmenos [13] .

Desde hace tiempo se ha tratado tambin de aplicar lenguajes y tcnicasde programacin propias de la inteligencia artificial para el diseo de sistemasexpertos en educacin o sistemas tutoriales inteligentes [14]. En los ltimostiempos los avances en el desarrollo de la telemtica, la inteligencia artificial ylos programas multimedia estn convergiendo hacia el diseo de sistemashipermedia adaptativos [15] y tutores-asistentes para entornos virtuales deenseanza [16]. Estos nuevos programas, que pueden incluirse dentro de ladenominacin genrica de sistemas adaptativos multimedia, combinan lascaractersticas clsicas de los tutores inteligentes (mdulo de conocimientoexperto, modelo de alumno, aprendizaje orientado y autorizado, ...) con lasgrandes posibilidades de comunicacin e interaccin que proporcionan losmodernos entornos virtuales de carcter multimedia (incorporacin de texto,imgenes, sonido, animaciones, simulaciones, navegacin por Internet,...).

En los primeros tiempos de la informtica educativa, el profesoradointeresado en utilizar los ordenadores como recurso educativo, no tena msremedio que utilizar software educativo elaborado por otras personas oaprender a desarrollar sus propios programas, utilizando un lenguaje deprogramacin de alto nivel, que requiere unos conocimientos avanzados deinformtica. Pero desde hace tiempo esta situacin ha ido cambiando porquese han desarrollado sistemas y lenguajes de autor, que facilitan el diseo deunidades didcticas por parte de los profesores interesados en esta temtica [4].Mediante un sistema de autor se pueden elaborar lecciones que incluyendiagramas, grficos, imgenes, textos, cuestiones y permiten realizar laevaluacin de las respuestas, mediante la realimentacin adecuada. Estasherramientas permiten al profesor mayor libertad en la estructura de los temaspero tambin requieren bastante dedicacin. En los ltimos tiempos, loslenguajes y sistemas de autor estn evolucionando rpidamente en conexincon el desarrollo de nuevos entornos multimedia que estn mejorandonotablemente las posibilidades de interaccin del alumno con los programas, elacceso a la informacin y la presentacin de contenidos. Al mismo tiempo losavances en la investigacin sobre sistemas tutoriales inteligentes y sistemasadaptativos multimedia han dado lugar al desarrollo de sistemas de autorinteligentes, que permiten al profesorado disear cursos adaptativos einteractivos para todas las materias y que pueden ubicarse en Internet [15].

2.4. Laboratorio asistido por ordenadorUna de las aplicaciones informticas que estn teniendo cada ms

aplicacin en la formacin de estudiantes de ciencias e ingeniera es el llamadoLaboratorio Asistido por Ordenador (LAO), que implica un tipo de utilizacindidctica diferente a las que se han analizado anteriormente [18]. Desde hacetiempo se ha constatado que el ordenador puede utilizarse en el laboratorio comosistema de control de sensores fsicos y de adquisicin de datos, en aquellosexperimentos en los que se necesitan un gran nmero de stos, pudiendo serprocesados adems con programas del propio ordenador [19].

En los ltimos aos ha tenido lugar un desarrollo importante de lossistemas informatizados para la adquisicin y tratamiento de datosexperimentales, as como para el control de aparatos e instrumentos, porque sehan desarrollado equipos potentes y asequibles, que han permitido laincorporacin inmediata de estos sistemas al mbito industrial y cientfico-tecnolgico. Paralelamente, tambin han aparecido equipos experimentalesdirigidos a la enseanza de carcter cientfico o tcnico que, en los pases denuestro entorno, han pasado a formar parte del catlogo de instrumentos delaboratorio. En estos pases, los principales fabricantes de materialexperimental han desarrollado sistemas de adquisicin de datos que ya formanparte de los equipamientos habituales de algunos centros educativos.

En Espaa se han desarrollado varios equipos de adquisicin ytratamiento de datos, algunos de ellos bajo el patrocinio de las distintasadministraciones educativas, tales como el equipo SADEX o los diversosequipos EXAO [18]. Los otros equipos en el mercado son de fabricantesextranjeros, comercializados a travs de los representantes correspondientesen nuestro pas. Al mismo tiempo que avanza el desarrollo de sensores einstrumentos de medida y de programas de ordenador que permiten controlarel proceso experimental, se estn desarrollando nuevos materiales didcticosrelacionad s con el diseo de experiencias asistidas o controladas por elordenador ordenador las aplicactecnolgicadesarrolladalumnos adatos paraejemplo de

Figura 2.o

[20], de tal forma que las herramientas de laboratorio asistido porconstituyen un rea de trabajo cada vez ms importante, dentro deiones de la informtica educativa en la formacin cientfica y de los estudiantes de ingeniera. Sobre este tema hemoso recientemente un programa de simulacin que ayuda a nuestros aprender a manejar un sistema computacional de adquisicin de la realizacin de experiencias de fsica. En la figura 2 se muestra un experiencia simulada con este programa.

- Modelo simulado de un sistema de adquisicin de datos experimentales

3. LA APLICACIN DIDCTICA DE SOFTWARE EN LAS ENSEANZASTCNICAS: PROBLEMTICA Y PERSPECTIVAS

3.1. Problemtica educativa en la utilizacin del softwareUn problema importante de la informtica educativa es que se

desarrollan muchos programas instruccionales para la enseanza de la cienciay la tecnologa pero, en trminos generales, son pocos los profesores que losutilizan, de modo que muchos de estos programas quedan obsoletos oanticuados sin llegar a aplicarse en contextos educativos reales y sin evaluarsu posible utilidad didctica. Esto puede deberse al hecho de que talesprogramas estn diseados en lenguajes de programacin de alto nivel y seproporcionan como instrumentos cerrados, que el usuario puede ejecutarsiguiendo una serie de instrucciones o pasos determinados. En principio elprofesor puede utilizar tales programas sin poseer conocimientos especficosdel lenguaje de programacin, pero no puede modificar su estructura ni suscontenidos. Tampoco puede disear actividades de aprendizaje, aunque enalgunos casos se dispone de libertad para seleccionar algunas de las tareasque estn disponibles en el programa.

Si un profesor quiere disponer de un software que se adapte del todo asus necesidades o a sus intenciones educativas parece que la nica solucinconsiste en conocer bien un lenguaje de programacin para elaborar suspropios programas o para introducir modificaciones en los programasexistentes. Pero esta tarea es no es fcil de llevar a cabo por parte de un sloprofesor y hay que hacerla en equipo, con el inconveniente aadido de que laproduccin de programas es un proceso lento y que los programas informticostienden a quedar anticuados en poco tiempo. En los ltimos tiempos estasituacin est cambiando, porque se estn desarrollando sistemas y lenguajesde autor, que facilitan el diseo de unidades didcticas por parte de losprofesores interesados en elaborar sus propios materiales. Por otra parte, atravs de Internet se puede encontrar una extensa y variada cantidad dematerial educativo para todas las materias (software de simulacin, laboratoriosvirtuales, tutoriales, apuntes de clase, colecciones de problemas, pruebas deexamen...), o bien el profesor puede ubicar fcilmente sus propios materialeseducativos en la pgina Web de su universidad o de su departamento.

De todas formas el principal problema de la informtica educativa en alas enseanzas tcnicas no es la falta de software, o la escasa utilizacindocente del mismo, sino la ausencia de fundamentacin didctica existente enmuchas de las aplicaciones informticas [21]. Durante mucho tiempo laenseanza asistida por ordenador se ha considerado como una forma deenseanza programada (cada vez ms sofisticada), que ha estado ligada alparadigma psicopedaggico conductista, por lo que se ha prestado pocaatencin a los procesos cognitivos del sujeto que aprende. En esta perspectivadidctica, que todava sigue vigente en buena parte de los programasinstruccionales, el ordenador se utiliza esencialmente como transmisor decontenidos didcticos, sustituyendo al profesor y al libro de texto como mediosde informacin, de tal modo que el programa de ordenador controla lapresentacin de informacin y el desarrollo de las actividades de instruccin,

pero la interaccin del alumno con el programa queda restringida a la recepcinde conocimientos elaborados y a la utilizacin de esa informacin en tareas deevaluacin del conocimiento adquirido. En este contexto educativo deenseanza por transmisin y recepcin no se tiene en cuenta el importantepapel que desempean las concepciones personales y conocimientos previosde los alumnos en los procesos de aprendizaje de la ciencia y la tecnologa, demodo que no se garantiza la construccin de conocimientos significativos [3] .

3.2. La necesidad de cambio metodolgico en el uso de softwareLa revisin de la problemtica anterior nos muestra que se est

avanzando rpidamente en el campo de la tecnologa y en el desarrollo derecursos informtico-educativos, pero no est claro que exista un avancesimilar en mejorar el aprendizaje significativo de la ciencia. Una cuestinimportante a tener en cuenta es si la utilizacin actual de los ordenadores enlas enseanza tcnicas responde a la bsqueda de soluciones para losproblemas planteados en el campo de la investigacin didctica. No esposible que se est desarrollando actualmente mucho software educativo, sinque responda realmente a unos objetivos claramente formulados y sin evaluarla influencia de tales instrumentos en el aprendizaje significativo de la ciencia?

Uno de los hechos ms preocupantes de la educacin cientfica en losltimos tiempos, es que en los procesos educativos en los que no se tienen encuenta los conocimientos previos y las ideas intuitivas de los alumnos en elproceso de aprendizaje se produce, de forma generalizada y persistente, laformacin de errores conceptuales o concepciones alternativas entre losestudiantes [22]. Por tanto, uno de los objetivos prioritarios de la enseanzadebe consistir en ayudar a los alumnos a transformar sus ideas intuitivas ypreconcepciones en ideas cientficas, mediante procesos de cambioconceptual[23]. En este contexto terico intentamos situar nuestra aportacin aldebate terico y al desarrollo de materiales didcticos de enseanza asistidafsica por ordenador, comenzando por llamar la atencin acerca de lanecesidad de establecer una serie de objetivos y criterios prioritarios, queorienten el diseo y la aplicacin didctica del software educativo.

El punto fundamental de nuestra propuesta es que en todo momentodebemos fomentar un aprendizaje significativo y reflexivo de la ciencia y de latecnologa[3]. La significatividad del aprendizaje, como alternativa al aprendizajememorstico y superficial, es una caracterstica del tipo de conocimientoadquirido por los alumnos que todo el mundo acepta como deseable, pero elprincipal problema consiste en la forma de conseguir que el aprendizaje de laciencia sea comprensivo y significativo, ya que en el aspecto metodolgico lascosas no estn tan claras. El carcter reflexivo del aprendizaje no se refiere alproducto final obtenido, sino a la naturaleza del proceso a seguir para alcanzarla asimilacin y la comprensin adecuada de los conceptos y modelos de laciencia. La hiptesis fundamental en que nos basamos consiste en considerarla reflexin permanente del sujeto que aprende como instrumento principal paralograr el aprendizaje significativo. La consecuencia principal de esteplanteamiento, en el plano metodolgico, es la necesidad de organizar elproceso de enseanza y aprendizaje en torno a un conjunto de actividades que

permitan al alumno reflexionar en todo momento acerca de la informacin querecibe y poner en juego sus esquemas conceptuales internos, para lograr unaasimilacin integradora del nuevo conocimiento.

La forma de llevar estos planteamientos a la prctica educativa consisteen proporcionar a los alumnos las fuentes de informacin necesarias paraadquirir los conocimientos que se pretenden alcanzar y disear un conjunto deactividades (cuestiones, problemas experiencias, etc.) que permitan reflexionaral alumno en todo momento acerca de la naturaleza de sus propiosconocimientos sobre un tema y de los nuevos conocimientos que vaadquiriendo. En definitiva se trata de fomentar una actitud reflexiva ymetacognitiva, de tipo general, que permita al alumno enfrentarse con suspropias fuerzas al abordar cualquier tipo de informacin. La reflexin sobre lascosas que se aprenden, basada en actividades, puede llevarse a cabo encualquier momento del proceso educativo y en cualquier circunstancia, demodo que puede aplicarse en la interpretacin de fenmenos fsicos, en laresolucin de problemas, en el desarrollo de trabajos prcticos o tambinpuede llevarse a la prctica en el campo de la enseanza asistida porordenador, ya que todas estas situaciones permiten disear actividades queobliguen a los estudiantes a reflexionar y cuestionar sus propios conocimientos.

4. CONCLUSIONESLa reflexin sobre la problemtica didctica relacionada con la utilizacin

de los ordenadores en las enseanza tcnicas cientfica nos ha llevado en elterreno prctico a interesarnos por el desarrollo de simulaciones, tutoriales y otrosprogramas para la enseanza de la ciencia y la tecnologa, en los que se puedanir aplicando los criterios metodolgicos indicados anteriormente. En una primerafase hemos trabajado en la realizacin de programas cortos, que se han centradoen algunos aspectos concretos de la actividad educativa tales como tutorialespara el aprendizaje de conceptos, programas de simulacin de experimentos yfenmenos, programas de resolucin de problemas, y programas deevaluacin de conocimientos o de gestin de datos de evaluacin.

Con relacin al aprendizaje de conceptos en ciencia y tecnologa, unaspecto importante en el desarrollo de software es que el programaproporcione un acceso rpido y fcil a cualquier tipo de informacin y queformule actividades sugerentes para que los alumnos reflexionen acerca de loque aprenden. En muchas materias que forman parte de los planes de estudiode ingeniera, como la fsica, la mecnica o la electricidad, es necesario incluircuestiones capaces de originar conflictos cognitivos, que puedan ser superadospor el alumno con ayuda del programa y que favorezcan el proceso de cambioconceptual. Este criterio lo hemos tenido en cuenta al disear y utilizar unlaboratorio virtual sobre sensores que permite simular experiencias sobrecircuitos elctricos [17], ya que el aprendizaje de los conceptos relacionados conla corriente elctrica presenta importantes dificultades, a consecuencia de lasinterferencias que producen las ideas alternativas y los razonamientosespontneos de los estudiantes en este tema [13].

Por ltimo hemos de indicar que los planteamientos pedaggicos delaprendizaje reflexivo pueden aplicarse, no slo en tareas de diseo de software

sino que pueden tenerse en cuenta a la hora de utilizar programas educativosque ya existen en el mercado de software o en Internet, como son los queintegran el proyecto COLOS [21], el Curso de Fsica por Ordenador en Internet[24], o los programas anexos al libro de Esttica y Dinmica[9]. Tales programaspresentan una serie amplia de simulaciones de fenmenos y procesosinteresantes, ayudando a los alumnos a resolver abundantes problemas. Porello creemos que pueden ser utilizados como instrumentos de aprendizajesignificativo, siempre y cuando el profesor que los vaya a utilizar en claseelabore previamente un programa-gua de actividades de papepl y lpiz quepermita orientar la actividad y la reflexin del alumno en cada sesin de trabajocon el ordenador. El diseo de tales actividades requiere por parte del profesorun conocimiento adecuado de las caractersticas de cada programa y unareflexin didctica sobre los objetivos de la enseanza en cada situacinconcreta. Este tipo de trabajo complementario puede resultar difcil pero a lavez puede ser creativo y puede servir para involucrar al profesorado de lasescuelas tcnicas en tareas de investigacin educativa, a la vez que permitiravanzar en la utilizacin eficaz de la informtica aplicada a la educacincientfica y tecnolgica.

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