Efectos del software educativo tutorial en el aprendizaje de los estudiantes


Carmen Isabel Logreira Rivas
Universidad "Dr. Rafael Belloso Chacín"
Facultad de Ingeniería
Venezuela
clogreira@hotmail.com
Plácido Raymundo Martínez Paz
Universidad "Dr. Rafael Belloso Chacín"
Facultad de Ingeniería
Venezuela
plamar@hotmail.com - plamar@urbe.edu

Planteamiento del problema

La educación en todos los niveles esta atravesando un cambio de paradigmas, orientado hacia un modelo activo, participativo y horizontal, dejando atrás la concepción de la enseñanza y aprendizaje como transmisión y observación (Rivas, 1996), abriéndole las puertas a nuevas estrategias para el aprendizaje, fundamentadas en un “aprendizaje significativo”, siendo esta una actividad cognoscitiva compleja que involucra condiciones internas y externas del aprendiz. (Camacho, 1997).

Es por ello que las nuevas tecnologías surgen con el fin de satisfacer estas necesidades, utilizando la computadora como medio de soporte para las herramientas informáticas que generan productos adecuados a las nuevas exigencias del mercado educativo.

Un ejemplo de ello es el Centro de Informática Educativa (CIE) de IBM de Venezuela, creado en 1989, el cual se fundamenta en la siguiente premisa:
Los ambientes informáticos pretenden asignarle sentido no solo a la matemática escolar, sino también a las demás áreas del curriculum, haciéndolas más acordes con los intereses e inquietudes de quien las aprende. En estos ambientes, los alumnos no interactuarán con interpretaciones prefabricadas de contenidos: interactuarán directamente con el conocimiento, en tareas de programar animaciones, simulaciones, reproducción del funcionamiento de eventos o fenómenos. En pocas palabras, no se trata de que el aprendiz reciba información, la computadora puede hacer que la relación con el conocimiento sea mucho más significativa. (IBM, 1995)

Estos paquetes informáticos, son los llamados software educativos, los cuales se basan en los multimedios (integración de sonido, texto, animación, gráficos y vídeo), utilizados en forma individualizada por el estudiante, esto permite estimularlo de manera multisensorial (sentido de la vista, oído y tacto) adecuándose a “su propio contexto educativo, a las características psicológicas y a sus necesidades, a las peculiaridades de su entorno... en definitiva, se trata de una fórmula en la que al docente se le permite dejar su impronta, investigar en su propia práctica, ser creativo y desarrollar actividades motivadoras que impliquen al alumnado por su capacidad de sugerencia” (Del Moral, 1998)

Engler, Mülier, Vrancken y Hecklein (1997) afirman que “la utilización de nuevas tecnologías en el proceso enseñanza – aprendizaje sirve para que el docente pueda superar el modelo comunicativo unidireccional sin descuidar la interacción humana que es la más importante”. Esto significa que, los viejos esquemas no plantean una forma de comunicación centrada en la participación directa del aprendiz y es por ello que se debe incorporar dentro de las estrategias estos sistemas informáticos educativos, además agrega Del Moral (1998):
...estas presentaciones facilitan la representación e interiorización de los mapas conceptuales, y propician un aprendizaje significativo, junto con un desarrollo de diversas formas de percibir y entender la realidad (...) no podemos olvidar que una de las claves para garantizar el aprendizaje se encuentra en la participación, en la implicación de los alumnos, en generar pautas de comportamiento más activas mediante la presentación de fórmulas interactivas que rompan con los esquemas generadores de pasividad tradicionales.

Muchas instituciones como el Centro Nacional para el Mejoramiento de la Enseñanza de la Ciencia (CENAMEC) y empresas como Energía Eléctrica de Venezuela (ENELVEN), Occidental de Hidrocarburos (OXI), Petróleos de Venezuela (PDVSA) entre otras, han desarrollado software educativo para el aprendizaje de procesos, asignaturas y manipulación de equipos, asimismo en instituciones universitarias como es el caso de la Universidad Rafael Belloso Chacín, en su afán de satisfacer los requerimientos ofrecidos por los cambios educativos, ha desarrollado diversos paquetes multimediales para automatizar el proceso de aprendizaje en las cátedras de: Introducción a la Computación, Sistemas operativos, Álgebra lineal y Laboratorio avanzado del computador.

Estos sistemas se han puesto en funcionamiento a lo largo de varios semestre, con la debilidad de que no se han evaluado científicamente los resultados obtenidos en los estudiantes, por lo que se desconoce si el uso de estos paquetes son útiles en la educación, tal es el caso de la cátedra de laboratorio avanzado del computador, donde el alumno interactua con el sistema multimedial, pero no es sabido por el profesor que consecuencias trae en el aprendizaje de los mismos y si verdaderamente es una estrategia que conduce a un cambio de conducta con la estimulación de los sentidos.

Según resultados suministrados por el Departamento de Control de Estudios de la Universidad, para el primer periodo semestral del año 1997 (marzo 1997 – julio 1997) y para el segundo periodo semestral de ese mismo año (septiembre 1997 – enero 1998), el porcentaje de aprobados para esa materia era 28% y 27% respectivamente, sin embargo, en el primer periodo semestral del año 1998 (marzo 1998 – julio 1998), donde los profesores utilizaron un tutorial como nueva estrategia de aprendizaje, el porcentaje aumentó a un 75%.

Estos resultados carecían de una fundamentación teórica y un procedimiento de medición científica, por lo que los profesores para los semestres siguientes, siguieron usando las estrategias tradicionales dentro del aula de clases.

Esto trajo como consecuencia la subutilización de este valioso recurso instruccional y la inversión por parte del profesorado en material de apoyo costoso como son los equipos (hardware) que se utiliza en las prácticas, pudiéndose simular con el paquete multimedia y además evitar el daño físico para el recurso utilizado como son los osciloscopios, las fuentes DC, los generadores de frecuencia, los multímetros, entre otros instrumentos.

Otro punto a resaltar es la disminución del presupuesto a invertir por parte de la Universidad en la compra de nuevos equipos por causa de desgasto o daño debido al uso de los mismos, siendo que los software multimedia (con simulaciones), proporcionarán una base (experiencia) al estudiante antes de hacer las prácticas con equipo real.

Si los beneficios que acarrea el uso de esta herramienta como estrategia de aprendizaje son directamente proporcionales a el aprendizaje que genera en el estudiantado, merece ser objeto de cambio dentro del ámbito educativo.

La mayoría de los autores como Gagné, Ausubel y Rivas entre otros, aseguran que las estrategias conductistas, usadas para el aprendizaje, deben ser transformadas en cognoscitivistas o constructivistas, lo cual se ha comprobado a través del método científico, por lo tanto se debe investigar de la misma forma el software educativo como estrategia de aprendizaje y así tener la certeza de que constituye un cambio conductual significativo en el aprendiz.
 

Formulación del problema

Tomando en cuenta lo escrito en líneas anteriores, surge la siguiente interrogante: ¿Cuál es el efecto del uso de un software educativo tutorial en el aprendizaje de los estudiantes de la cátedra de Laboratorio avanzado del computador?.
 

Objetivos de la investigación

Para darle respuesta a esta interrogante, se plantearon los siguientes objetivos:

Objetivo general

Determinar el efecto del software educativo tutorial en el aprendizaje alcanzado por los estudiantes cursantes de la cátedra de laboratorio avanzado del computador de la Universidad Rafael Belloso Chacín.

Objetivos específicos

- Diagnosticar la situación actual de conocimiento (conducta de entrada) de los estudiantes de laboratorio avanzado del computador (grupo control y grupo experimental). - Determinar el aprendizaje alcanzado por los estudiantes de la cátedra de Laboratorio Avanzado del Computador al aplicarles el software educativo tutorial (grupo experimental).
- Analizar comparativamente los resultados alcanzados por los estudiantes, sujetos del estudio (grupo control y grupo experimental).
 

Delimitación

La presente investigación la cual consiste en demostrar los efectos de un software educativo como estrategia de aprendizaje de la cátedra de laboratorio avanzado del computador se desarrolló en la Universidad Rafael Belloso Chacín (URBE), ubicada en la Av. Goajira, prolongación Circunvalación Nº 2, al lado de la Plaza de Toros, en Maracaibo, Estado Zulia.

El tiempo en el cual se llevó a cabo fue de un año, comenzando en septiembre de 1998 y culminando en julio de 1999.
 

Justificación

Este trabajo permitió establecer una comparación en el aprendizaje alcanzado por los estudiantes, al utilizar una estrategia tradicional y un software educativo tutorial, lo cual contribuyó al desarrollo tecnológico de la educación, además de reducir costos en el uso de recursos audiovisuales por los docentes, siendo que estos paquetes son más económicos que el uso de material técnico especializado como lo son: multímetro, osciloscopio, fuente DC y generador de frecuencia.

También, brindó una oportunidad a la comunidad educativa a todos los niveles a sumarse al uso de esta innovadora tecnología como estrategia para el aprendizaje, rompiendo el paradigma del uso de estrategias tradicionales.
 

Fundamentación teórica

Este estudio trata del uso del computador como estrategia de aprendizaje individualizada y multisensorial, para lo cual a continuación se va a dar una breve explicación de tales estrategias, de los elementos que debe tener un paquete multimedial, y de las ventajas y desventajas de tal herramienta. Las teorías que fundamenta dicha investigación nacen de los estudios de Piaget, padre de la teoría constructivista y se sustentan con los planteamientos de Paper. Estrategias de Aprendizaje.

Las estrategias de aprendizaje se pueden definir como la suma total de los factores a los que el individuo es expuesto y que afecta su aprendizaje, por supuesto, con intencionalidad (hecho de partir de objetivos propuestos y conscientemente buscan el logro de los mismos) y sistematismo (organización de las acciones de manera lógica y encadenada) (Inciarte, 1981).

Las estrategias para el aprendizaje pueden agrupar diferentes formas de organizar las acciones. En esta manera de organización juega un papel muy importante la creatividad del docente, al plantear situaciones que tomando en cuenta las características de los alumnos, del ambiente, de los materiales y medios que se tiene, propongan un plan de acciones que conduzcan al logro de los objetivos.

Las estrategias de aprendizaje, según Fernández (1976), se clasifican de acuerdo a dos criterios: agente principal y modelo de comunicación.
 
 
ESTRATEGIA
AGENTE PRINCIPAL
Magistral Docente y alumno
Socializadas Grupo de trabajo
Individualizadas Alumno

Figura Nº1. Clasificación de las estrategias de instrucción según el agente principal.

En la figura Nº1 se observan tres tipos de estrategias según el agente principal: (a) las magistrales, las cuales han sido fuertemente criticadas, son tradicionales y convierten al estudiante en un ente pasivo, receptor de conocimiento y al docente en un transmisor verbal, que canaliza el pensamiento de sus alumnos en una sola dirección además de no requerir de un gran esfuerzo para ser preparadas, (b) las socializadas, donde el docente y alumno forman grupos de aprendizaje y (c) las estrategias individualizadas , las cuales requieren la actividad personal del alumno y confrontan un compromiso entre docente y estudiante, siendo completamente andragógica (Figura Nº2).
 
 
Las estrategias individualizadas requieren:
Del docente:
Del alumno:
Respeto al ritmo personal Esfuerzo personal
Formación dirigida a cada individuo Reflexión
Preparación detallada del trabajo Actitud creadora
Control y evaluación individual Responsabilidad
Integración de los alumnos Aportación al grupo
Incorporación social Iniciativa libre
Actividad libre
Participación
Postura personal

Figura Nº2. Estrategias individualizadas. Inciarte, 1981.

Este tipo de estrategia es en la que se basan los software educativos tutorial y se caracteriza por no imponer un tiempo determinado en el logro de sus objetivos.

Las estrategias individualizadas son básicamente un proceso de administración de asignaciones de aprendizaje, que requieren un cambio en el rol del docente con respecto a los sistemas tradicionales siendo que en los sistemas tradicionales el docente es operador, planifica y ejecuta la enseñanza y evalúa el aprendizaje, manteniendo un papel central en cada una de las estrategias, en cambio, en los sistemas que incluyen estrategias individualizadas el docente es un administrador, que básicamente planifica y coordina la utilización de recursos instruccionales y la evaluación del aprendizaje, además de que delega actividades utilizando diferentes recursos y procedimientos. El rol del estudiante también cambia, con respecto a las estrategias de enseñanza tradicional, las estrategias individualizadas hacen del alumno el protagonista principal del proceso instruccional. Si el estudiante es el centro de aprendizaje, es más fácil adaptar la enseñanza a sus características individuales y por consiguiente lograr objetivos propuestos (Inciarte, 1981).

Según el modelo de comunicación las estrategias para el aprendizaje se dividen en: (a) numéricas, cuando el modelo de comunicación son símbolos numéricos (cifras, operaciones); (b) verbales, cuando el modelo de comunicación son símbolos verbales (lecturas, palabras, diálogos); (c) plásticas, cuando el modelo de comunicación utiliza imágenes (dibujos, fotografías) y (d) dinámicas, cuando el modelo de comunicación utiliza movimiento (danza). Es importante establecer una buena comunicación entre facilitador y participante, la cual debe permitir mantener estimulado sensorialmente al aprendiz y así lograr que este capte la mayoría de los estímulos brindados en la clase. Además, la atención y la percepción son dos factores que están relacionados íntimamente con el aprendizaje del estudiante, que afectan su memoria y le permiten interiorizar nuevas experiencias, las cuales, al convertirse en conductas, pueden ser transferidas a situaciones que se le presenten en el contexto social donde vive, de allí que una buena estrategia de aprendizaje debe ser individualizada y comunicativa en el sentido de despertar multisensorialmente al educando, los software educativos son estrategias multisensoriales (pueden usar las cuatro formas de comunicación) e individualizadas.

Una vez descrito el tipo de estrategia de aprendizaje en la que está enmarcada el software educativo tutorial, es necesario aclarar lo que se entiende por aprendizaje y el tipo que se pretende medir en esta investigación.

El aprendizaje

El aprendizaje es un proceso en el que se inicia o se modifica una conducta debido a la experiencia. Kohler (1975) considera que existen características comunes en todo aprendizaje, las cuales son: (a) se produce por discernimiento, es decir, por comprensión de las relaciones entre los elementos esenciales para su solución, (b) el discernimiento depende de la situación experimental. Se producirá más fácilmente cuando esté organizada de tal forma que se puedan percibir las relaciones, (c) obtenido el discernimiento, éste se repite inmediatamente, cuando aparece de nuevo la situación problemática y (d) el discernimiento se transfiere a otras situaciones.

Es interesante este punto de vista, sobre todo cuando el autor habla de transferencia de aprendizajes, ahora, Hilgard (1973:17), hace la siguiente propuesta (Figura Nº3), donde plantea el aprendizaje como respuestas frente a estructuras cognitivas:

Una posición provisionalmente satisfactoria es que cualquier ejemplo posible de aprendizaje se puede graduar en una escala, en cuyos extremos se ubique la clase de aprendizaje más automático (conocido con el nombre de condicionamiento) y en el otro el más racional y penetrante (mejor explicado con los principios cognoscitivos)

 

Figura Nº3. Aprendizaje automático frente al aprendizaje por discernimiento. Hilgard, 1973.

Burk (1970:35) dice: “aprender es cambiar de conducta a fuerza de información” y en cierta forma tiene sentido, el procesamiento de la información está ligado con la memoria. Para encontrarle una explicación, hay que recurrir al siguiente gráfico (Figura Nº4), donde se explica el proceso que lleva a cabo el sistema de memoria.

 

Figura Nº4. Sistema de memoria. Rosenthal y Zimmerman, 1978.

La explicación es la siguiente: entra toda la información que es percibida a través de los sentidos, pero se filtra con la atención, captando solo parte de esto, la cual implica la memoria a corto plazo (que se olvida rápidamente) y con el repaso se convierte en memoria a largo plazo (que no se olvida). Cabe preguntar ¿lo que guarda un estudiante en la memoria a largo plazo lo podrá utilizar posteriormente?, ¿tendrá algún significado para él?; para darle respuesta a tales incógnitas, se va a citar a Ausubel (1970:79), “el aprendizaje tiene dos dimensiones, la disponibilidad o accesibilidad (forma en que el conocimiento es presentado al estudiante para favorecer o facilitar su aprendizaje) y la incorporación (manera con que el estudiante incorpora la nueva información a las estructuras cognitivas de que dispone)” (Figura Nº5). Lo importante de su planteamiento es el hecho de que para que exista un verdadero aprendizaje, es decir, un aprendizaje significativo, el alumno relaciona e integra los nuevos conocimientos, de manera sustancial o esencial, con lo que ya sabe y con su experiencia (Figura Nº6), por lo tanto, podrá hacer transferencias del mismo en nuevas situaciones.

 

Figura Nº5. Dimensiones y tipos de aprendizaje. Ausubel, 1976.

Figura Nº6. Pasos del aprendizaje por descubrimiento. Ausubel, 1976.




Ya se ha hablado suficiente sobre el aprendizaje, sin embargo queda algo por mencionar que es la teoría del cerebro triuno y las modalidades del mismo. Para la primera, se tomarán los criterios de Mac Lean (1980:7), el cual dice: “nuestro sistema nervioso central funciona como un todo integrado y autorregulado, pero está dividido en tres subsistemas o tres cerebros: cerebro reptílico, cerebro mamaliano y cerebro neomamaliano”. Este último es el que permite que el hombre se diferencie de los demás seres vivos y es el que lo lleva a el perfeccionamiento, por lo que el docente debe centrarse en el desarrollo de éste en sus educandos.

Para explicar lo referente a las modalidades del aprendizaje se va a nombrar a Grinder y Bandler (1980:35), quienes son los creadores de la Programación Neurolingüística y que además han llegado a la siguiente conclusión: “los seres humanos percibimos y representamos en nuestra mente la información (experiencia) con tres modalidades diferentes: la visual, la auditiva y la cinestésica. Cualquier experiencia que tengamos almacenada (representaciones internas estructuradas) en nuestra mente, se ha de representar a través de estas tres modalidades determinantes, que son los mensajes ópticos, acústicos y cinestésicos”.

Por lo que el docente debe transmitir la información utilizando los tres canales nombrados anteriormente para así llegar al estudiante y que éste perciba utilizando sus sentidos. Hay que desarrollar al aprendiz de manera integral logrando armonía en las funciones cerebrales (Figura Nº7).

Figura N°7. El docente debe utilizar estrategias que permitan desarrollar las tres modalidades

Aprendizaje asistido por computadora

El computador juega un papel importante en la educación, así plantea Taylor (1980) al exponer tres aspectos por los cuales esta es la herramienta que mejor se adapta a la realidad que se vive y que por supuesto, proporciona excelentes resultados: primero, como docente virtual, siendo capaz de presentar contenidos, evaluarlos y verificar el logro de los mismos en el alumno. Segundo, como recurso instruccional, con el fin de servir como medio de aprendizaje tanto para el estudiante como para el docente. Y tercero, como recurso del docente, siendo empleado en la elaboración de trabajos, cálculos de datos, almacenamiento de registros, contabilizado de datos entre otras tareas.

La Enseñanza Asistida por Computador (EAC), proporciona el marco conceptual que produce este estudio. Para el Centro de Investigación, Educación y Desarrollo (CIED) de PDVSA (1995) éste se define como “sistemas computarizados, diseñados instruccionalmente, que se apoyan en diversas técnicas y recursos, con el fin de facilitar y administrar el adiestramiento y la formación en las diferentes modalidades educativas.”

Según Birnes (1983) las estrategias y técnicas actuales para los sistemas de enseñanza asistida por computadora, son solo versiones computarizadas de las técnicas de enseñanza que normalmente se aplican sin computadora, por lo que tales técnicas se clasifican de acuerdo a las estrategias que se utilizan como lo son: diálogos, repetición y práctica, simulación y resolución de problemas.

Los diálogos establecen una comunicación hombre - máquina, donde es el computador el que facilita la información y guía el aprendizaje. Este puede ser: diálogo tutorial (donde el usuario es controlado estrictamente por el computador) y diálogo de averiguación (donde el usuario es quien controla el flujo de información, secuencia y tiempo de uso).

Este tipo de paquete  (diálogo) se caracteriza por ser generalmente lineal, presentando información de manera secuencial, manteniendo una actitud pasiva en el educando. (Figura Nº8). También puede ser ramificado, logrando el refuerzo, es decir, muestra la información, verifica el aprendizaje, si logró el estudiante el objetivo, avanza, de lo contrario se vuelve a dar la información pero de forma diferente (refuerzo) para que pueda ser asimilada (Figura Nº9). La repetición y práctica,  son paquetes utilizados como complemento a la teoría, su estructura está conformada por un conjunto de preguntas limitadas y un almacén o registro de resultados (Figura Nº10).

Figura N° 8. Representación gráfica de un diálogo tutorial de forma lineal, solo puede avanzar o retroceder. Álvarez, 1993.

Figura N° 9. Esquema de la técnica de diálogo, donde se aplica refuerzo al verificar un aprendizaje en el usuario. Clark, 1990.

Figura N° 10. Esquema de la técnica de repetición y  práctica. Clark, 1990.

Posee tres partes principales: selección de elementos, impartición y registro de resultados. La primera significa la manera en como la computadora va a generar la información, está ligada directamente a la programación del software. La segunda, es la forma en que se van a presentar tales contenidos al usuario, puede ser secuencial o aleatoriamente. Y la tercera, tiene la finalidad de almacenar los resultados para producir reportes con el objetivo de tomar decisiones.

La simulación: es la presentación de ambientes con cierto grado de realismo, proporcionando múltiples experiencias al participante. La ventaja de estas aplicaciones radica en el bajo costo, que proporcionan por el hecho de no crear daño físico a los equipos, además de asegurar el no tener el riesgo de lastimarse. Este tipo de técnica puede ser: simulación de realización de tareas, donde el aprendiz adquiere habilidades y destrezas psicomotoras, como ejemplo se tienen los simuladores de vuelo. Y simulaciones de experiencias o encuentros, los cuales generan problemas o situaciones específicas de la vida real, donde el estudiante tiene la posibilidad de tomar decisiones y acciones sobre tales hechos, ejemplo de ello son los simuladores de fallas de equipos en empresas, donde el usuario debe solventar los casos a los cuales se enfrenta. La resolución de problemas es otra técnica, que proporciona a los alumnos situaciones donde el debe ejecutar procesos para llegar a una solución, sin detenerse en los cálculos,  estos por supuesto son generados por la computadora.

Existen muchas otras técnicas, citadas por diversos autores, y otras clasificaciones, como por ejemplo la de CIED, (1995) la cual divide los paquetes de Adiestramiento Basado en el Computador (ABC) en: tutoriales, tutoriales inteligentes, sistemas expertos para el adiestramiento, juegos instruccionales y sistemas de apoyo al desempeño (Figura Nº11). Ellos agregan el administrador de instrucción como eje de estos software y además otros recursos como hipertexto, hipermedios y realidad virtual.

 

Figura N° 11. Representación gráfica de los componentes de un ABC, incorporando sus diferentes técnicas, las cuales deben estar complementadas con el administrador de instrucción. CIED, 1995.

Como se señaló en líneas anteriores. el tutorial, es una técnica que presenta información sobre un tema determinado, evalúa al participante, es organizado según un plan instruccional donde generalmente se observan medios multimediales como texto, gráficos y sonido. Este estudio seleccionó a este tipo de software educativo como estrategia de aprendizaje, por ser la que más se adecuó a la contenida en el plan instruccional de la cátedra laboratorio avanzado del computador (ver anexo plan instruccional).

Las aplicaciones tutoriales según: Marín y Fuentes (1995), quienes se basan en los estudios realizados por los psicólogos Piaget y Gagné, deben seguir cinco principios: (a) principio 1. Limitación de la memoria. “La memoria de corto plazo es limitada en el tiempo de retención y en la cantidad de elementos que pueden ser recordados simultáneamente por el usuario”,  es por ello que se hace necesario seguir los siguientes aspectos: Proyectar en la pantalla solo una idea a la vez, el tiempo de instrucción debe ser establecido por el usuario, la duración de las sesiones con el computador no deben exceder de 15 a 20 minutos e incluir evaluaciones formativas a lo largo del desempeño. (b) Principio 2. Buena comunicación con el alumno. “El rendimiento del estudiante depende tanto del tipo de mensaje, como del tipo de estudiante, si se desea tener una interfaz amigable y efectiva, se deben tomar en cuenta las siguientes consideraciones: Usar hipertexto en palabras nuevas o no comunes, utilizar un vocabulario sencillo, incluir gráficas explicativas del texto que se muestra, utilizar frases cortas y simples. (c) Principio 3. Para desarrollar la memoria. “La capacidad de la memoria se acrecienta con el empleo de diversas modalidades gráficas.” Por lo tanto, hay que saber seleccionar los colores, ya que estos tienen varias “funciones en los multimedios, como comunicar relaciones entre ideas y niveles jerárquicos; servir para dirigir la atención a un cierto elemento de información o para guiar la vista. El empleo correcto del color hace más comprensible el mensaje y, lo que es más importante, el color se comunica con el subconsciente del público.” (Burger, 1994:247). Está comprobado que las tonalidades influyen psicológicamente y biológicamente en el hombre (Figura Nº12). Las descripciones gráficas y el uso de analogías ayudan a ejemplificar o describir ideas abstractas. Hay que destacar la información importante.

 

Figura N° 12. Los colores pueden comunicar estados generales de ánimo o elementos asociados. Burger, 1994.

(d) Principio 4. Individualidad. “Las características individuales de los alumnos demandan atención acorde sus necesidades”. Hay que activar la curiosidad del estudiante, explorando su capacidad de pensamiento, considerando la siguiente regla: Proporcionar experiencias de acuerdo a el nivel de razonamiento y edad del aprendiz. (e) Principio 5. Retroalimentación adecuada. “ La respuesta del alumno puede mejorarse con retroalimentación apropiada, así es fácil eliminar los errores.” De allí que hay que seguir los siguientes lineamientos: Incorporar un nivel de ayuda para mantener una relación amistosa entre la computadora y su usuario, mantenerlo informado de sus calificaciones, si plantea respuestas incorrectas, estimularlo a buscar las correctas.

Los paquetes que cumplen con estas regulaciones, son los basados en tecnología multimedia, como es el caso del tutorial de laboratorio avanzado del computador  que se utilizó en esta investigación.

Multimedia

La multimedia es la integración de elementos multimediales para presentar información en el computador. Estos componentes  son: texto, el cual es un segmento de información representado por un conjunto de caracteres en forma escrita, los cuales transmiten un mensaje, es un medio de comunicación, como dice Vaughan, (1995: 195):
Las palabras y símbolos en cualquier forma, hablada o escrita, son los sistemas más comunes de comunicación. Con precisión y detalle brindan el significado más extendido al mayor número de personas. Por esto, son elementos vitales de los menús de multimedia, los sistemas de navegación y el contenido.

Posee tres características: tipo de letra , fuente y tamaño, este mismo autor define a tales características de la siguiente forma: Tipo de letra “es una familia de caracteres gráficos que normalmente incluyen varios tamaños y estilos de letra” (p.196). Fuente “ es una colección de caracteres con un solo tamaño y estilo, que pertenecen a un tipo de letra”(p.196). Y tamaño “ es la distancia desde la parte de arriba de las letras mayúsculas hasta la parte de abajo de las letras minúsculas” (p.196) (Figura Nº13).

 

Figura N° 13. Tamaño de letra. Vaughan, 1995.




En la Figura Nº 14 se muestran ejemplos de tipos, fuentes y tamaños de letra.

 

Figura N°14. Ejemplos de las características del texto

El sonido como otro elemento multimedial se define así: “Oscilaciones de presión del aire que estimulan el tímpano y, por extensión, los nervios auditivos y el cerebro.” (Burger, 1995 : 291)  El sonido es:
...el elemento de multimedia que más afecta los sentidos; es el modo de hablar de cualquier lengua, desde un susurro hasta un grito. Puede brindar placer al escuchar música; sorprender con los efectos especiales, o crear el ambiente que establezca la atmósfera adecuada. La forma en se utilice el sonido puede hacer la diferencia entre una presentación multimedia ordinaria y una profesional (Vaughan, 1995 : 240).

El vídeo, como elemento multimedia constituye una herramienta poderosa para acercar al usuario a la realidad, siendo que transmite los procesos tal cual como suceden en el ambiente real.

La imagen es otro de los componentes de multimedia y es la representación visual de lo que se desea mostrar al usuario, puede ser un gráfico, una foto, un dibujo, botones, iconos, barras, ventanas entre otros elementos, en una pantalla de la computadora.

Los aspectos fundamentales que se deben seguir para ubicar las imágenes y el texto en la pantalla, están íntimamente ligados a la forma en que las personas adquieren la información visual, lo cual se relaciona con el cerebro.

Desde los experimentos de Sperry, se sabe que el cerebro esta formado por dos hemisferios, el izquierdo y el derecho, los cuales se comunican entre sí a través del cuerpo calloso, estos hemisferios tienen funciones diferentes como las que se muestran en la Figura Nº15. El hemisferio izquierdo controla la mitad derecha del campo visual del ojo y procesa información verbal, por el contrario, el derecho, controla la mitad izquierda del campo visual del ojo y procesa información visual y espacial (imágenes), por lo tanto, si se desea que la persona perciba directamente lo que observa, es recomendable ubicar el texto a la derecha de la pantalla y las imágenes, gráficos y figuras a la izquierda.

 

Figura N°15. Funciones de los hemisferios cerebrales




La animación es el último componente de la multimedia, Vaughan (1995 : 307) dice lo siguiente: “La animación es posible debido a un fenómeno biológico conocido como persistencia de la visión. Un objeto que ve el ojo permanece mapeado en la retina por un breve tiempo. Esto hace posible que una serie de imágenes que cambian muy ligera y rápidamente, una tras la otra, parezcan mezclarse creando la ilusión de movimiento”.

Este tipo de elemento multimedial puede hacerse en dos dimensiones, las cuales se utilizan en dibujos animados y maneja el alto y el ancho, y en tres dimensiones, siendo estas más realistas a las anteriores, ya que agregan profundidad a la imagen. (Figura Nº16)

Figura N°16. Al igual que las imágenes, las animaciones pueden ser de dos dimensiones (2D) o de tres dimensiones (3D).




Cabe destacar que uno de los efectos más impresionantes de la animación es la metamorfosis (Morphing), que consiste en la transformación de una imagen en otra.

Existen otros recursos de los que se valen los multimedios para resaltar los contenidos como son los hipertextos y la hipermedia. El primero es aquel que permite consultar de manera directa una palabra o frase dentro de la pantalla, con solo hacer clic sobre esta. Estas palabras o frases se les conoce como claves, ya que indexan (hacen un llamado) a otras pantallas donde se amplia el tema. Lo que caracteriza a este tipo de texto para denotarlo como hiper es que permite una no linealidad en las consultas, es completamente interactivo y además puede almacenar grandes cantidades de información. Cuando se consultan estos nodos o palabras claves y no solo aparece texto, sino que además se integran otros medios como gráficos, sonido, animaciones o videos, se les llama hipermedia (Figura Nº17).

Figura N°17. Hipertexto e Hipermedia son conceptos que se integran para fortalecer los software educativos.

La realidad virtual es un tema que todavía no ha llegado a su clímax, sin embargo es importante destacar que sería de suma utilidad en los software para el aprendizaje, así lo asegura Larijani (1994 : 145) al afirmar lo siguiente:
Los entornos virtuales de aprendizaje incluyen los siguientes objetivos: Reforzar los resultados académicos de los disminuidos o de aquellos que obtienen notas bajas. Grabar o reforzar las pautas por medio de la repetición. Proporcionar instrucciones autorreguladas y realimentación inmediata a los estudiantes. Proporciona espacios compartidos para el diseño y la construcción colaborativos. Avisar sobre los entornos hostiles y manejar materiales peligrosos.

Asimismo Walter plantea lo siguiente(1988:183): “Los estudiantes que buscan sus propias estrategias de aprendizaje a través de actividades constructivas en entornos virtuales pueden interrelacionar e integrar de forma más efectiva el contenido educativo y la experiencia”.

La navegación (manera en que el estudiante interactua con el software) es un factor determinante en el aprendizaje, por supuesto a través de la realidad virtual, el aprendiz tendría el contacto directo para explorar el mundo, pero los paquetes multimediales se limitan a la pantalla de la computadora, sin embargo, de acuerdo al tipo de navegación, puede ser más o menos interactivo. Y por supuesto, hay que elaborar el mapa de navegación tomando en cuenta la forma de aprendizaje que se desee, es decir el dominio que requiera el objetivo. Existen diversas taxonomías para el aprendizaje, este trabajo de investigación se fundamentó en las planteadas por  Gagné (1979), siendo estas conocidas como las cinco categorías del aprendizaje: habilidades intelectuales, estrategias cognoscitivas, información verbal, habilidades  motoras, actitudes. (Figura Nº18)

 

Figura Nº18.Categorías de aprendizaje. (a). Aplicación de una regla: una actividad que requiere habilidad intelectual. (b). Organización de una interpretación de datos desconocidos: actividad en la que se utiliza una estrategia cognoscitiva. (c). Formulación de la información verbal. (d). Desbaste del canto de una tabla: capacidad motora. (e). Selección de una acción personal: influencia de una actitud. Fuente: Gagné, 1979.

Para concluir con esta revisión documental, cabe destacar que el programa multimedial que se desea evaluar, está desarrollado sobre la cátedra de laboratorio avanzado del computador, el cual contempla teoría y práctica sobre el manejo de equipos sofisticados. Este paquete cumple con los parámetros de un software educativo tutorial, explicados en páginas anteriores.
 

Revisión de la Literatura

Para la realización de esta investigación, se efectuó la revisión de los trabajos de grado que a continuación se mencionan:

Términos básicos

Definición de variables

Esta investigación está delimitada por dos variables de estudio, las cuales son: aprendizaje y software educativo.

A continuación se muestran los indicadores e ítems de las variables de esta investigación, es importante resaltar que la variable que se midió fue el aprendizaje obtenido por los estudiantes (Figura N° 19):

 

Figura Nº19. Sistema de variables, indicadores e ítems.



Tipo de investigación

Este estudio “está dirigido a responder a las causas de los eventos”, siendo su interés “explicar por qué ocurre un fenómeno y en qué condiciones se da este” (Hernandez, 1998:66), es decir, se desea determinar el efecto del software educativo tutorial sobre el aprendizaje de los estudiantes cursantes de la cátedra de Laboratorio Avanzado del Computador, de la carrera de Ingeniería en Computación. Por lo tanto este tipo de investigación es explicativa.
 

Hipótesis de la investigación

Hipótesis general

Existe un efecto positivo del software educativo tutorial sobre el aprendizaje de los estudiantes.

Hipótesis específicas
 

  • El uso del software educativo como estrategia de aprendizaje proporciona un alto aprendizaje en los estudiantes.
  • El uso de estrategias tradicionales de aprendizaje, proporciona un aprendizaje menor que el uso de software educativo.

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    Diseño de la investigación

    Esta investigación se fundamenta en un diseño experimental, ya que se “manipulan deliberadamente una o más variables independientes” (Hernandez, 1998:107) y además cumple con las siguientes condiciones: (a) que se haya verificado una relación entre X y Y, (b) que X y Z precedan a Y en tiempo y (c) que Y no dependa de otros factores (Chávez, 1994:139).

    Siendo:

    X: Variable independiente
    Y: Variable dependiente
    Z: otra posible causa de Y

    El diseño general se esquematizó de la siguiente forma:

    Donde,
    X: Software educativo tutorial
    Y: Aprendizaje

    El diseño del experimento fue “preprueba-postprueba y grupo control” (Hernández, 1998:142), el cual se diagramó de la manera siguiente:

    Donde,
    RGe: Grupo experimental asignado al azar
    RGc: Grupo control asignado al azar
    01: Primera medición (preprueba)
    X: Variable independiente a ser aplicada (software educativo tutorial)
    02: Segunda medición (postprueba)
     

    Población

    La población objeto de estudio estuvo constituida por un total de 168 sujetos, estudiantes regulares del octavo semestre, cursantes de la asignatura Laboratorio Avanzado del Computador, de la Facultad de Ingeniería, Escuela de Computación, tomando en cuenta los tres turnos del segundo periodo académico de 1998 (septiembre 1998 – enero 1999), pertenecientes a la Universidad Rafael Belloso Chacín, distribuidos en la siguiente tabla:

    No se seleccionó una muestra, porque el tamaño de la población era relativamente pequeño.
     

    Instrumento de recolección de datos

    Con el fin de llevar a cabo el desarrollo de este estudio se utilizó una prueba (evaluativo diseñado por el profesor de la cátedra) que determinó el aprendizaje obtenido por el estudiante. Esta prueba fue aplicada al grupo control y al grupo experimental antes y después de proporcionar las experiencias de aprendizaje, tal y como se representó en el diseño del experimento.
     

    Control del experimento

    Para que esta investigación fuera válida, se hizo una equivalencia inicial entre los grupos y una equivalencia durante el experimento (Hernández, 1998:124).

    Para la equivalencia inicial, se asignaron los grupos al azar, tomando en cuenta el número de individuos para cada grupo, sexo, promedio de edad, tipo de institución de procedencia, nivel de inteligencia y grado de motivación hacia la cátedra, como se indica en el siguiente esquema:

    Para la equivalencia durante el experimento, los aspectos que se controlaron fueron los siguientes: facilitador de la cátedra, salón o aula de clase, condiciones ambientales, prueba para la medición, duración, momento, como se señala en el siguiente esquema:

    Es importante resaltar que a los sujetos no se les notificó que eran parte de un experimento, y que el mismo se desarrolló en un contexto real (campo).

    Los datos se obtuvieron a través de la aplicación de cuatro pruebas, cada una representa el 25% de el contenido programático de la cátedra de Laboratorio Avanzado del Computador, estas se aplicaron antes y después de suministrar las experiencias de aprendizaje. Para el grupo control se utilizaron estrategias de aprendizaje tradicionales y para el grupo experimental, se utilizó el software educativo tutorial.

    Tratamiento estadístico

    Para el tratamiento estadístico de los resultados obtenidos por la prueba, se calculó la t de Student siguiendo los pasos que a continuación se describen:

    1. Planteamiento de la hipótesis estadística:
    H0 = m2 <= m1
    H1 = m2 > m1

    siendo,
    H0: hipótesis nula.
    H1: hipótesis de la investigación.
    m1: aprendizaje con el uso de estrategias tradicionales.
    m2: aprendizaje con el uso de un software educativo tutorial.
     

    2. Determinación de los supuestos básicos: La selección de los grupos fue al azar (ver capítulo III, diseño de la investigación).

    Las observaciones son independientes: el resultado de un sujeto no se relaciona con el resultado de otro sujeto.

    3. Selección del estadístico de prueba y nivel de significación:

    T(0.05,¥): 1,645

    4. Planteamiento de las reglas para la toma de decisiones:

    Si T calculada <= T tabulada, cae en la zona de aceptación y es aceptada la hipótesis nula.
    Si T calculada > T tabulada, cae en la zona de rechazo y es rechazada la hipótesis nula.

    5. Cálculo del estadístico de prueba:

    Para este paso, se le facilitaron los datos al departamento de estadística, ubicado en la Facultad de Agronomía de la Universidad de Zulia, dirigido por el profesor Alonzo del Villar, quien aplicó el software SAAS para la obtención de la T de Student, cuyos resultados fueron los siguientes:

    Prueba multímetro: 15,27
    Prueba osciloscopio: 15, 69
    Prueba fuente DC: 19,75
    Prueba generador de frecuencia: 16
     

    Interpretación de los resultados

    Según los resultados obtenidos en las pruebas, antes de las experiencias del aprendizaje, tanto el grupo control como el experimental, demuestran una carencia de conocimientos en el área de multímetro, osciloscopio, fuente DC y generador de frecuencia, reflejada en un porcentaje mayor al 90%. Esto significa que ambos grupos son similares en su conducta de entrada.

    Luego de las experiencias de aprendizaje, las pruebas arrojaron una diferencia marcada entre el grupo control y el experimental, siendo el porcentaje de estudiantes que adquirieron nuevas conductas (aprendizaje: medido por respuestas correctas) en el grupo control, menor a un 40%, mientras que los del grupo experimental, mayor a un 85%.

    Sin embargo, para evaluar si los dos grupos difieren entre sí de una manera significativa respecto a sus medias, se observaron los resultados de la t de Student (prueba estadística paramétrica utilizada), la cual señala que las t calculadas son mayores que la tabulada.


    Las t de Student calculadas son mayores que la tabulada

    Esto indica que cae en la zona de rechazo (ver reglas, tratamiento estadístico de este capítulo) y es rechazada la hipótesis nula . Al ser rechazada la hipótesis nula, es aprobada la hipótesis de la investigación y se puede concluir que el aprendizaje con el uso de un software educativo tutorial, es mayor que con el uso de estrategias tradicionales.
     

    Conclusiones

    Los estudiantes cursantes de la cátedra de laboratorio avanzado del computador, del segundo periodo académico (septiembre 1998 – enero 1999) de 1998, poseen como conducta de entrada la carencia de conocimientos en el área de multímetro, osciloscopio, fuente DC y generador de frecuencia, tanto en la solución a situaciones planteadas como a transferencias de aprendizaje.

    Los software educativos tutorial como estrategias de aprendizaje, por ser individualizados (el estudiante puede interactuar con el paquete en el momento que lo desee y navegar al ritmo que le permitan sus estructuras cognitivas) y multisensoriales (basado en tecnología multimedia (imágenes, texto, gráficos, animaciones, sonidos y videos) que le permite al usuario centrar su atención en las conductas a adquirir), logran un alto aprendizaje, siendo que el estudiante soluciona problemas a situaciones dadas y hace transferencia de conocimientos adquiridos.

    Las estrategias tradicionales para el aprendizaje sobre el manejo de equipos como multímetro, osciloscopio, fuente DC y generador de frecuencia, que se utilizan para el dictado de la cátedra de laboratorio avanzado del computador, dirigidos a los estudiantes del noveno semestre de la Facultad de Ingeniería, Escuela de Computación, provocan un aprendizaje menor que con el uso de software educativo tutorial, siendo que en las primeras, la mayoría de los estudiantes presenta deficiencias en los cambios de conducta, caso contrario con el uso de los software. Esta diferencia es altamente significativa, por lo tanto, los software educativos tutorila provocan un efecto positivo en el aprendizaje de los estudiantes.

    Se recomienda desarrollar trabajos de investigación similares con el uso de otros paquetes multimedia, en áreas como matemática, física y electrónica, además de promover el uso de estos paquetes como estrategias de aprendizaje.
     

    Bibliografía