APRENDIZAJE APOYADO EN EL COMPUTADOR:
UNA PERSPECTIVA A PARTIR DE INVESTIGACIÓN
ACERCA DEL APRENDIZAJE Y LA INSTRUCCIÓN
Erik DE CORTE*





RESUMEN

La introducción de los computadores en los colegios a comienzos de los años 80 trajo gran expectativa en lo que respecta al potencial de la nueva tecnología de la información para el mejoramiento de la educación. Sin embargo, en este momento es obvio que esas expectativas no se han llegado a cumplir, ni por parte de la tradicional instrucción apoyada con computador, ni de los sistemas tutoriales inteligentes, basados en el inteligencia artificial. Se argumentará que este estado del arte se debe principalmente a las condiciones educativas inapropiadas de las aplicaciones del computador en el salón de clase. Esto se basa en aseveraciones irreales sobre el potencial instruccional de la nueva tecnología en información y en la concepción obsoleta del aprendizaje como un proceso pasivo de la absorción de la información. Se presentará una nueva visión productiva y cooperativa para el uso de computadores en educación: los computadores deberán estar inmersos en ambientes de aprendizaje poderosos y colaborativos, como herramientas que apoyan el proceso activo de construcción del aprendizaje y de desarrollo de habilidades.

La profecía incompleta acerca de los computadores en educación

Cuando se comenzaron a introducir los microcomputadores en ambientes educativos a comienzos de los años 80, se predijo que este medio dinámico e interactivo cambiaría significativamente la calidad y los resultados de la educación, aún antes de la finalización de la década. Hoy en día -cerca de diez años más tarde- existe una fuerte evidencia que nos muestra que las predicciones no se han cumplido, y que estas eran probablemente basadas más en algo deseado que en argumentos bien sustentados.

Por ejemplo, Becker (1991) reportó datos de los Estados Unidos en una investigación sobre el uso de los computadores en educación llevada a cabo en 21 países por la Asociación Internacional para la Evaluación de Logros Educativos. El número de los computadores disponibles en los colegios americanos incrementó fuertemente entre 1985- 1989- en un porcentaje de 4 a 17 en los colegios de primaria, y de 16 a 39 en los colegios de secundaria- Sin embargo, Becker concluyó que "solamente una pequeña minoría de profesores y estudiantes se puede decir que son usuarios grandes de computadores- en donde una gran porción de la instrucción, aprendizaje o trabajo productivo en una clase se está logrando a través del uso de los computadores" (pp 405- 406).

En lo que respecta a los logros del aprendizaje, un estudio bien diseñado reporta pocos y muy modestos resultados significativos a favor de la instrucción apoyada con computador -IAC- (Krendl & Lieberman, 1988); pero un meta-análisis realizado recientemente sugiere que lo que cuenta respecto a las ventajas del IAC al compararlo con la instrucción tradicional es la calidad de los materiales de instrucción, que es superior en los primeros (Fletcher, Flinn & Gravatt, 1995). Por otra parte, en una investigación que involucró 339 estudiantes de los cursos cuarto al décimo Krendl y Broihier (1992) encontraron evidencia que apoya la tesis de que los resultados positivos en cuanto a que la aplicación del computador en los colegios podría tener efectos novelescos de corto plazo. En verdad, observaron que las preferencias de los estudiantes durante un período de más o menos tres años respecto al computador y al gusto por usarlo, lo mismo que sus percepciones sobre la efectividad instruccional de la tecnología, declinaron significativamente con el tiempo. Sin embargo, no decreció la percepción de los estudiantes en cuanto a la dificultad de utilizar los computadores.

Todos estos hallazgos muestran, obviamente, que las expectativas iniciales en lo que respecta al impacto a corto plazo de la tecnología de las nuevas tecnologías de información en el colegio y en el entrenamiento van muy de prisa. También se confirma por la descripción del estado del arte hecha por Kaput (1992) en un dominio donde probablemente se hubiera anticipado un avance significativo del uso del computador, llamado educación en matemáticas, cuando dice lo siguiente:

Adicionalmente, si se toma en cuenta la tradicional resistencia de la educación al cambio, el rechazo espontáneo a la introducción de instrumentos tecnológicos en el aula de clase por parte de muchos educadores practicantes, así como la tendencia del sistema escolar a neutralizar los efectos potenciales de las innovaciones a través de la absorción y adaptación de la situación actual, no es sorprendente que los computadores no hayan afectado la educación de una manera sustancial. A este respecto, se puede notar que la historia de la tecnología educativa se repite en sí misma, y que no aprendemos mucho de ella (refiérase a Lowyck & De Corte, 1986; Salomon & Gardner, 1986). Por ejemplo, tome en cuenta esta cita traída a colación por Cuban (1986, p.19) :
"El objetivo dominante y central de la educación con apoyo de {computadores} es traer el mundo al salón de clase, poner los servicios universalmente accesibles a los mejores profesores... Puede llegar el tiempo cuando [el computador] sea tan común en el salón de clase como el tablero. La instrucción apoyada con [computador] estará integrada a la vida de la escuela como un medio educativo aceptado."
Este enunciado hace eco de algunos similares que se escucharon en los años 80; sólo que éste tiene fecha de 1932 y se relaciona con el uso educativo de la radio !

Una causa del fracaso relativo del computador en educación, lo mismo que de las "últimas novedades" de la caja de herramientas de la tecnología para la instrucción, es que en períodos pasados el computador se ha introducido principalmente como un aÒadido a un establecimiento instruccional que es de por sí incambiable. (refiérase a Salomon, 1992; Schank & Jona, 1991). Por ejemplo, en matemáticas la gran mayoría del software disponible se ubicó dentro de la categoría de programas de ejercitación y práctica, cuyo objetivo era principalmente ejercitar habilidades de computación, limitándose a reemplazar las tradicionales hojas de trabajo (Kaput, 1992). Esto significa que las nuevas tecnologías de la información se implementaron para reproducir y preservar el status quo. Sin embargo, esta práctica de la educación en matemáticas ha sido criticada en sí misma en los últimos 10 a 15 años. Como resultado, se han iniciado esfuerzos para transformar el aprendizaje y la enseñanza de las matemáticas dejando de ser una absorción individual y memorizada de un cuerpo fijo de conceptos descontextualizados y de habilidades procedimentales transmitidas por el profesor, en procura de lograr una construcción colaborativa mediada por el profesor, de conocimiento significativo y útil , incluyendo habilidades de solución de problemas basadas en uso de modelos matemáticos en situaciones y contextos auténticas de la vida real (refiérase a De Corte, Greer & Verschaffel, 1996; Consejo Nacional de Profesores de Matemáticas, 1989).

Es similar la situación en el campo de otra materia del currículo del colegio, así como en ambientes no escolares. En la enseñanza del lenguaje, por ejemplo, también prevalecieron los programas para practicar las reglas de gramática y silabeo; había mucho menos software para apoyar los aspectos más esenciales de lectura y escritura, tales como comprensión y comunicación. Como se dice en el informe de Becker (1991) con datos de USA, hubo una tendencia desde finales de los 80 haciendo del procesador de palabras una significativa actividad apoyada con computador, a nivel de los colegios. Sin embargo, un análisis posterior indicó que el foco era cómo usar un procesador de palabras, más que cómo mejorar la habilidad del estudiante para expresar sus ideas a través de la escritura. Tal como fue argumentado por Bates (1994) las nuevas tecnologías de la información han tendido hasta ahora a estar al margen del entrenamiento en los negocios y en la industria.

Es obvio que la mera estrategia de añadir usos del computador en educación no puede producir mejoras en la calidad y en los logros del aprendizaje, tal como se anticiparon originalmente. Una explicación parcial sobre la ineficiencia de esta estrategia es que la aplicación de esquemas y prácticas usuales solamente produce en los aprendices una actividad mental de bajo nivel, y por ningún motivo explotan el potencial específico del computador como, por ejemplo, su posibilidad interactiva y su capacidad tremenda para la presentación de datos (refiérase a Makrakis, 1988).

Sin embargo, una razón más fundamental sobre el fracaso de la estrategia de añadir computadores es que se basa en el supuesto erróneo de que los computadores generarán por sí mismos aprendizaje productivo. La ilustración más típica a este respecto relaciona la manera como se utilizó LOGO, tomando como referencia a Papert (1980): Se esperaba que las "alas para la mente" resultantes de las habilidades de la solución de problemas y de pensamiento, aparecerían por sí mismas en las mentes de los niños como resultado de las características únicas del ambiente LOGO. Estudios bien diseñados contradijeron esta expectativa y por ende se abandonó el punto de vista. En los últimos años ha ganado terreno la idea de que la aplicación productiva de los computadores en educación requiere que se articulan en ambientes poderosos de enseñanza-aprendizaje, como por ejemplo: ambientes de instrucción que evoquen en los estudiantes y practicantes el proceso de adquisición que es necesario para obtener objetivos educativos valederos. Articular significa acá que el computador no solo es algo que se agrega, sino es algo que se integra al ambiente, capitalizando su potencial y fortaleza específica para presentar, representar y transformar la información (e.g., simulaciones de fenómenos y procesos), y para inducir formas efectivas de interacción y cooperación (e.g., a través del intercambio de datos, información y problemas vía red). Pero también existe un aspecto físico en la articulación; en verdad, como fue argumentado recientemente por Collins (en prensa) el diseño espacial del salón de clase y el diseño del computador son frecuentemente incompatibles con el uso apropiado y amplio del computador en los colegios.

De la tutoría controlada por el computador hacia el aprendizaje colaborativo controlado por el estudiante

Paralelo a la introducción de computadores en educación en gran escala, la comunidad interesada en ciencia cognitiva y con sensibilidad por el aprendizaje y la enseñanza, ha invertido un gran trabajo y esfuerzo en el diseño de sistemas tutoriales inteligentes STI (refiérase a Goodyear, 1991; Sleeman & Brown, 1982; Wenger, 1987). Es interesante hacer la pregunta de si este esfuerzo en investigación interdisciplinaria ha generado resultados que superen los fracasos de otros usos de computadores en educación. Esta pregunta se refuerza a sí misma debido al gran incentivo para el diseño de STI derivado de la insatisfacción con la tradicional instrucción apoyada con computador que todavía prevalece en la práctica educativa. De hecho, el software educativo que involucra inteligencia artificial era llamado originalmente "Instrucción inteligente apoyada con computador".

El dominio de la inteligencia artificial y la educación es una encrucijada interdisciplinaria y, consecuentemente, el desarrollo de STI es dirigido por un cuerpo variado y sustancial de conocimiento basado en indagación. Sin embargo, el campo se ha encontrado con serias fallas.

Por ejemplo, un resultado muy serio de investigación sobre el aprendizaje y la instrucción es que el conocimiento previo de los aprendices es un determinante muy fuerte de su aprendizaje futuro (refiérase a Dochy, 1992). Por lo tanto, la instrucción debería estar explícitamente unida al conocimiento previo y la comunidad de los STI ha adoptado este principio seriamente. En verdad, un componente principal de un STI es el modelo del estudiante. Wenger (1987) establece que "... debería incluir todos los aspectos del comportamiento y conocimiento del estudiante que tienen repercusiones para su ejecución y aprendizaje."(p 16). Pero el mismo autor añade inmediatamente que el construir ese modelo de estudiante, es una tarea muy difícil para los sistemas basados en uso de computador. Por otra parte, no está claro qué tan lejos se podría ir en la construcción de modelos de los estudiantes, ni qué tan flexible debería ser un sistema o qué tan fácil diagnosticar tal conocimiento.

Existe aún un aspecto aún más preocupante, ligado a la naturaleza de la dirección que los STI deben proveer, teniendo en cuenta la concepción bien documentada del aprendizaje como un proceso activo y constructivo: los aprendices no son receptores pasivos de información, sino que construyen activamente su conocimiento y habilidades a través de la interacción con el medio ambiente y mediante la reorganización de sus estructuras mentales anteriores (Cobb, 1994). Consecuentemente, como lo argumentó Scardamalia, Bereiter, Mc Lean, Swallow, y Woodruff (1989), los ambientes del aprendizaje basados en el computador deberían apoyar en los estudiantes los procesos constructivos de adquisición. La pregunta que surge es de si en verdad los STI están de acuerdo con esta forma constructivista de aprender. En verdad, los tutores de inteligencia "tradicionales", que basan sus decisiones instruccionales en un diagnóstico detallado del conocimiento del estudiante, pueden fácilmente llevar a situaciones de aprendizaje altamente estructuradas y directivas, que carecen de oportunidades suficientes para una participación activa del aprendiz (Anderson, Boyle & Reiser, 1985). Uno de los ejemplos utilizados más frecuentemente en un STI, es una ilustración de tal sistema directivo. Como lo anotó Kaput (1992), el tratar de lograr que el tutor sea más flexible y ajustable educaciomente, no cambiará su epistemología: "El conocimiento y la autoridad del tutor reside en el computador," (p 545) Parafraseando a Papert (1990) cuando opone el "construccionismo" al "instruccionismo", se puede decir que el tutor de geometría continuará reflejando aprendizaje "instructivista" en vez de "constructivista".

Hacia una nueva generación de ambientes de aprendizaje apoyados por el computador.

La identificación de las fallas y las desventajas de los enfoques mencionados para el uso educativo del computador, al tiempo que un mejor entendimiento de las caracterísitcas de los procesos efectivos de aprendizaje, ha llevado a la idea de que los ambientes de aprendizaje basados en uso del computador no deberían involucrar tanto el conocimiento y la inteligencia en la dirección y estructura de los procesos de aprendizaje, sino más bien deberían crear situaciones y ofrecer herramientas para estimular a los aprendices a hacer el máximo uso de su propio potencial cognitivo (Scardamalia et al.; 1989; refiérase también a Brown, 1990). A este respecto Kintsch (1991) ha lanzado la idea de los tutores no inteligentes:

"Un tutor no debería proveer la inteligencia para lograr el aprendizaje, no debería realizar la planeación y el monitoreo del progreso de los estudiantes, porque estas son las actividades que los estudiantes deberían ejecutar ellos mismos para aprender. Lo que un tutor debería hacer es apoyarlos temporalmente para permitir que los aprendices ejecuten a un nivel justo y más allá de su nivel corriente de habilidad." (p245).
La característica principal del proceso de aprendizaje productivo, que es fruto de la investigación sobre el aprendizaje e instrucción durante la década pasada, es ciertamente su naturaleza constructiva y activa mencionada y definida en la sección anterior. Relacionado con este rasgo de procesos de adquisición efectiva están las siguientes características: El aprendizaje es un proceso de construcción de conocimiento y de significado individualmente diferente, dirigido a metas, autoregulado y colaborativo (refiérase a De Corte, en prensa, para una discusión más elaborada incluyendo muchas referencias para lectura posterior).

El aprendizaje es acumulativo: Está basado en lo que los aprendices ya saben y pueden hacer, y en que pueden seleccionar y procesar activamente la información que encuentran, y como consecuencia, construyen nuevo significado y desarrollan nuevas habilidades.

El aprendizaje es autoregulado: este rasgo se refiere a los aspectos metacognitivos del aprendizaje efectivo, especialmente al hecho de que los buenos aprendices y solucionadores de problemas manejan y monitorean sus propios procesos de construcción de conocimiento y adquisición de habilidades. A medida que los estudiantes sean más autoreguladores, asumen mayor control sobre su aprendizaje y, consecuentemente, dependen menos del apoyo instruccional externo para ejecutar estas actividades regulatorias.

El aprendizaje se dirige a alcanzar metas: el aprendizaje significativo y efectivo se facilita por la conciencia explícita de búsqueda del logro de metas adoptadas y autodeterminadas por parte del aprendiz.

El aprendizaje necesita de la colaboración: la adquisición de conocimiento no es puramente un proceso mental que se lleva a cabo en la mente, sino que ocurre en interacción con el contexto social y cultural, así como con los artefactos, especialmente a través de la participación en actividades y prácticas culturales. En otras palabras, el aprendizaje efectivo no es una actividad sola, sino que es una actividad esencialmente distribuida, por ejemplo, el esfuerzo del aprendizaje se distribuye entre un estudiante individual, sus compañeros en el ambiente del aprendizaje, y entre los recursos y herramientas que hay a disposición.

El aprendizaje es individualmente diferente: los procesos y logros del aprendizaje varían entre los estudiantes debido a las diferencias individuales en la diversidad de aptitudes que afectan el aprendizaje, como por ejemplo las diferentes concepciones y enfoques del aprendizaje, el potencial de aprendizaje, el conocimiento previo, los estilos cognitivos, las estrategias de aprendizaje, el interés, la motivación, etc.. Para inducir un aprendizaje productivo, se deberían tomar en cuenta estas diferencias.

En sintonía con esta concepción de aprendizaje basada en la investigación, ha surgido una nueva generación de ambientes de aprendizaje apoyados con computador, y debería ser elaborada en trabajos futuros de investigación y desarrollo. Esta nueva tendencia para uso de computadores en educación se caracteriza por un giro claro hacia sistemas de soporte, los cuales están menos estructurados y son menos directivos, están más enfocados hacia el entrenamiento que hacia las tutorías, involucran herramientas controladas por los estudiantes para adquiir el conocimiento y tratan de integrar herramientas y estrategias de entrenamiento, en ambientes de aprendizaje de colaboración e interactivos (refiérase a Kaput, 1992; Collins). Estos programas de computador se asimilan - en el sentido en que se definieron antes -a ambientes de enseñanza-aprendizaje poderosos; por ejemplo, ambientes instruccionales que pueden evocar procesos constructivos de aprendizaje en los estudiantes para obtener objetivos educativos deseables que están enfocados hacia el entendimiento, hacia habilidades para la solución de problemas, hacia estrategias metacognitivas y hacia la idea de aprender a aprender. Esto se opone a lo que es la adquisición de conocimiento memorístico y habilidades de procedimiento de bajo nivel. Se han desarrollado ejemplos de tales ambientes exitosos (refiérase a De Corte, Linn, Mandl & Verschaffel, 1992; Vosniadou, De Corte, Glaser & Mandl, 1996; para una discusión acerca de investigación en aprendizaje cooperativo con computadores, refiérase a Crook, 1994; Mevarech & Light, 1992).

En la sección final se mencionarán algunos ejemplos de la nueva generación de ambientes de aprendizaje apoyados por el computador, y se discutirá en más detalle un caso relacionado con el dominio de la geometría.

Ejemplos pioneros de la nueva generación de ambientes de aprendizaje apoyados por el computador

En los últimos años, diferentes grupos de investigadores han diseñado e implementado programas de computador alrededor de los cuales se pueden construir ambientes de enseñanza-aprendizaje poderosos y que se compenetran con las características de los procesos de aprendizaje efectivo, y por lo tanto involucran la nueva concepción del aprendizaje apoyado por la tecnología, descrito anteriormente.

En nuestro propio trabajo, estamos desarrollando un nuevo ambiente de aprendizaje basado en LOGO. En contraste con el enfoque de descubrimiento original que estuvo ligado al aprendizaje de LOGO, se han incorporado herramientas que apoyan el desarrollo de destrezas de planeación y depuración, al tiempo que contiene un entrenador computacional que hace comentarios y ayuda en el análisis de las actividades de los pupilos. Sin embargo, los estudiantes permanecen en control y se responsabilizan de su propio aprendizaje. En verdad, el uso de las herramientas de apoyo y la ayuda del entrenador es opcional y puede ser removida gradualmente. A pesar del módulo de ayuda incorporado, la intención es que el sistema opere en un ambiente mediado por el profesor: al utilizar las herramientas y al entrenador, el profesor puede obtener una mayor oportunidad para dirigir e intervenir en el proceso, promoviendo en los estudiantes actividades reflexivas y de solución de problemas (De Corte, Verschaffel, Schrooten, Olivi & Vansina, 1993).

La instrucción articulada desarrollada por el grupo de tecnología y cognición en Vanderbilt (1990, 1996), se enfocó inicialmente hacia la enseñanza de solución de problemas en matemáticas en los grados más altos de la escuela primaria. Al mismo tiempo, la instrucción articulada también se ha aplicado en ciencias y en literatura (Bransford et al ., 1996; Goldman et al., 1996). La instrucción articulada representa una manera de implementar el aprendizaje apoyado con tecnología: la instrucción es articulada con espacios de resolución de problemas complejos basados en videodisco, los cuales proveen una presentación de la información más rica, más realista y más dinámica que la del material textual; el videodisco (como el bien conocido "adventures of Jasper Woodbury" relacionado con la planeación de un viaje) crea un ambiente para el aprendizaje de cooperación y discusión en pequeños grupos, lo mismo que para solución de problemas a nivel individual o de toda la clase.

El AAIAC (El ambiente de aprendizaje intencional apoyado por el computador) fue dado a conocer a mediados de los 80 por Scardamalia, Bereiter y sus colegas en relación con el aprendizaje basado en el computador y la enseñanza de la escritura; está enfocado a promover las actividades metacognitivas en niños de escuela primaria durante las fases de planeación y revisión de la producción de textos (Scardamalia, Bereiter & Steinbach, 1984). Construyendo sobre los resultados positivos de ese trabajo, ellos mismos han elaborado su sistema en un ambiente de hipermedia independiente del dominio, de modo que puede ser utilizado como un medio educativo a lo largo del currículo (Scardamalia & Bereiter 1992). El sistema permite a los estudiantes construir y elaborar su propia base de datos, que consiste en un texto y un material gráfico relacionado con los problemas y los temas en estudio. Todos los estudiantes tienen acceso a la base de datos y pueden comentar sobre las notas de los demás. Este último rasgo del ambiente lleva a inducir la soluciÛn colaborativa de problemas y a la construcción del conocimiento en el salón de clase.

Las herramientas del que piensa es un currículo apoyado en el computador que sirve para enseñar las leyes de Newton sobre la fuerza y el movimiento a estudiantes de sexto grado (White 1993). La parte computacional del currículo es un micromundo que permite a los niños estimular los fenómenos físicos, y diseñar experimentos para descubrir las leyes que describen esos fenómenos. De esa manera, el micromundo ofrece oportunidades para el aprendizaje activo basado en las experiencias de día a día y en el conocimiento previo, y estimula la cooperación y la discusión en grupo. White ha demostrado que los estudiantes de sexto grado a quienes se les había enseñado con las herramientas del que piensa adquirieron un mejor entendimiento de las leyes de Newton que los estudiantes de secundaria con el currículo tradicional.

Los habilitadores geométricos desarrollados por Schwartz y Yerushalmy (1985), son una serie de programas de computador que crean un ambiente de aprendizaje poderoso en el cual los estudiantes se convierten en aprendices activos y exploran la geometría de Euclides que enseña su profesor. Las ideas que subyacen es que los estudiantes pueden hacer sus propias matemáticas, y que formular y evaluar conjeturas constituye la principal actividad al hacer matemáticas. Los habilitadores geométricos evocan y facilitan esas actividades, ofreciendo una herramienta para la construcción, la manipulación y la exploración de formas geométricas.

Los programas, que son manejados con menú, permiten a los estudiantes escoger una forma primitiva (por ejemplo el triángulo) sobre la cual pueden construir (por ejemplo una mediana) dando las especificaciones necesarias en lenguage geométrico formal (por ejemplo el vértice desde la cual debe ser dibujada la mediana). El programa, además, permite fácilmente tomar medidas del dibujo, lo mismo que su grabación. Un aspecto importante de los habilitadores geométricos es la opción de "repetición": el programa captura a modo de procedimientos las construcciones llevadas a cabo, con lo que se pueden repetir después sobre otras figuras similares. La importancia de esta opción, aparte de liberar al aprendiz de la dificultad de hacer los dibujos, puede ser ilustrada por los siguientes ejemplos (refiérase a Yerushalmy & Chazan, 1993, p33). Después de observar que las tres medianas en un triángulo particular se intersectan en un punto, el aprendiz puede verificar fácilmente si esto es una caracterÌstica típica del triángulo, o si es sólo para un triángulo. Establecido en términos más generales, un rasgo básico de los habilitadores geométricos es que fácilmente hacen posible explorar los efectos de sus construcciones a través de un conjunto de figuras equivalentes, y por lo tanto, permiten evaluar conjeturas e hipótesis sobre figuras geométricas, con base en cantidades grandes de información visual, al tiempo que permite buscar invariantes en construcciones geométricas.

Cabri G,omstre, un programa desarrollado en Grenoble, Francia (Baulac, Bellemain & Laborde, 1988), ofrece las mismas posibilidades aunque están implementadas de manera un poco diferente. La principal diferencia con los habilitadores geométricos es que Cabri no tiene la opción de "repita"., pero permite la fácil modificación de formas a través de acciones de movimiento en ciertas partes de una figura. Por ejemplo, la forma de un triángulo se puede cambiar sacando un vértice; todas las demás partes (los otros vértices, los lados, también las medianas) se moverán simultáneamente y estarán en la posición correcta en el nuevo triángulo.

Varios estudios han mostrado (refiérase a Yerushalmy, 1991; Yerushalmy & Chazan, 1993) que, cuando los habilitadores geométricos se utilizan de manera correcta, se crea un nuevo ambiente de aprendizaje poderoso: las lecciones de geometría tradicional en la cual los estudiantes absorben pasivamente definiciones, proposiciones y teoremas desarrollados por otra gente se transforman en exploración activas y colaborativa de formas geométricas, y resultan formulando, probando y valorando conjeturas propias. En la misma línea con la idea básica que subyace a esta presentación, esta actividad de los aprendices es guiada por el profesor. En verdad, los habilitadores geométricos no están solos pero son "parte de un enfoque de la enseñanza de la geometría que es utilizada por los profesores y que incluye problemas y proyectos para los estudiantes. El trabajo de los estudiantes con el software es parte del curso, pero no es su totalidad. Por lo tanto, tan importante o aún más importante que el software es cómo se integra su uso en el curso y cómo los profesores hacen uso de las capacidades que el software les da". (Yerushalmy & Chazan, 1993, p 34).

El uso apropiado de los habilitadores geométricos presume un giro radical en la concepción por parte de los profesores y estudiantes de las matemáticas, como algo que el aprendiz encuentra hasta algo que ellos inventan (Kaput, 1992). Esto es bastante demandante tanto para estudiantes como para profesores, ya que requiere una planeación sustancial por parte del docente y un esfuerzo continuo de los primeros, quienes deben asumir un alto grado de responsabilidad por su propio aprendizaje. El enfoque instruccional utilizado por Yerushalmy y sus colegas es lo que se llama enseñanza inquisitiva, y significa que el profesor crea y da problemas estimulantes y reales, los cuales evocan actividades exploratorias y generan experiencias de investigación en los estudiantes, que trabajan frecuentemente en parejas (Yerushalmy, Chazan & Gordon, 1993). Formular tales problemas no es una tarea fácil, porque deben ser suficientemente claros para los estudiantes y dejar espacio para la exploración y la creatividad. En otras palabras, y en línea con la concepción de los ambientes de aprendizaje poderosos apoyados por el computador explicados anteriormente, al poner problemas y guiar las exploraciones de los estudiantes , se debería encontrar un balance correcto entre la instrucción sistemática y el aprendizaje por descubrimiento.

Las investigaciones a las que se hizo referencia anteriormente lo mismo que otros estudios, han demostrado que los ambientes de aprendizaje de la geometría apoyados por los habilitadores geométricos promueven el logro de aprendizajes de alto nivel en los estudiantes de secundaria. Por ejemplo, al final de un año de experimentar en la enseñanza, Yerushalmy (1991) encontró que 46 estudiantes del último grado quienes trabajaron con los habilitadores geométricos sobrepasaron a un grupo de control de 99 estudiantes en un test que medía el conocimiento de los conceptos básicos de la geometría. Al grupo de contraste se le enseñó los mismos conceptos y temas durante la misma cantidad de tiempo, pero de una manera convencional. La principal diferencia entre ambos grupos fue que el grupo experimental no mostró algunas de las malas interpretaciones persistentes que se observan frecuentemente, como por ejemplo el tener una imagen estereotipada de ciertos conceptos y formas geométricas. En otro estudio, Yerushalmy y Chazan (1993) demostraron que trabajar con los habilitadores geométricos ayuda a la flexibilidad visual de los estudiantes de secundaria; en verdad, parece que ellos logran superar más fácilmente los obstáculos visuales que ocurren con frecuencia al interpretar figuras y diagramas tales como la particularidad de los diagramas y la inhabilidad para percibir un diagrama de diferentes maneras. Un último hallazgo que es importante de mencionar fue reportado por Kaput (1992): el habilitador geométrico influencia substancialmente las creencias y actitudes de los estudiantes hacia las matemáticas.

En resumen, los habilitadores geométricos - y lo mismo que Cabri G,omstre (refiérase por ejemplo a Laborde, 1993) - son excelentes pero aún siguen siendo ejemplos extraños de lo que Kaput (1992) ha llamado recientemente "la implementación de la tecnología hacia objetivos reformados" (p. 548). Estos programas están de acuerdo con un número de guías para el diseño de ambientes de aprendizaje apoyados por computador mencionadas anteriormente: estimulan el aprendizaje activo orientado hacia habilidades cognitivas de alto nivel en un contexto guiado por el profesor y de manera colaborativa; además, explotan los potenciales interactivos del computador lo mismo que su capacidad para presentar y manipular información gráfica y simbólica.

Conclusiones y perspectivas

Ni la instrucción tradicional apoyada por el computador, ni los sistemas de tutoría inteligente han sido capaces de atender las expectativas iniciales que se formularon a comienzos de los 80 en lo que respecta al potencial de los computadores para mejorar sustancialmente la calidad y los logros del aprendizaje y la instrucción. Un examen crítico de estas aplicaciones del computador en educación, basado en hallazgos de investigaciones y en nuestro actual entendimiento de la naturaleza de los procesos de aprendizaje productivo , han demostrado que no es sorprendente del todo. En verdad, muchos usos educativos de los computadores se fundamentaron, aunque siempre de manera implícita, en la errada aseveración de que los computadores por sí mismos promoverían un buen aprendizaje; de la misma manera, se apoyan en la concepción del aprendizaje como un proceso pasivo y altamente individual de absorción y acumulación del conocimiento. Esto contrasta con una nueva perspectiva sobre el uso productivo de los computadores en educación que ha evolucionado en los últimos años. Los computadores deberían estar mejor integrados en el currículo y en los programas de entrenamiento; deberían ser utilizados en ambientes de enseñanza- aprendizaje poderosos, como herramientas que apoyan a los aprendices, en interacción y colaboración con el profesor, con compañeros, y con otros medios de instrucción. Los habilitadores geométricos, una serie de herramientas basadas en computador para apoyar el aprendizaje de la geometría, se ha discutido en algún detalle como ejemplo de un buen software instruccional que está acorde con este nuevo punto de vista de computadores educativos productivos.

Los habilitadores geométricos, lo mismo que otros ejemplos y prototipos de programas de software mencionados anteriormente, de alguna manera han establecido una tendencia para el futuro; se han desarrollado en la intersección de la inteligencia artificial, la ciencia cognitiva, la tecnología educativa, y la investigación sobre aprendizaje e instrucción. En verdad, estamos al comienzo de lo que puede llegar a ser una nueva era en el uso de los computadores para educación, y ante una elaboración y evaluación futura de los principios basados en la investigación; el diseño de ambientes de aprendizaje poderosos apoyados por el computador es un desafío y una tarea conjunta para los investigadores. Pero además, es necesario continuar con investigación orientada a la teoría, cuyo objetivo sea un mejor entendimiento y análisis fino de los procesos de aprendizaje constructivo que este nuevo tipo de ambiente brinda a los aprendices, acerca de la naturaleza exacta del conocimiento, habilidades, actitudes y creencias que ellos adquieren, así como de las dimensiones críticas (por ejemplo, el balance entre el descubrimiento y la exploración en un lado, la guía y la meditación en el otro) que puede contar mucho para que estos ambientes tengan el poder y la eficacia deseados.

Finalmente, es obvio que la forma de ver el aprendizaje apoyado con informática tiene implicaciones respecto a las políticas sobre el uso de computadores en educación. Sin pretender ser exhaustivo, el primer asunto se relaciona con la reubicación posible de los recursos para investigación y desarrollo, para estimular proyectos a lo largo de las líneas mencionadas anteriormente. Una recomendación específica a este respecto es promover lo que llaman experimentos de diseño (Nollins, 1992; refiérase también a Brown, 1992; Salomon, 1996) en donde los investigadores, en colaboración con los practicantes, construyen y evalúan ambientes de enseñanza-aprendizaje innovativos, y al mismo tiempo estos ambientes sirven para realizar investigación basada en la teoría. Un segundo aspecto importante tiene que ver con la reconsideración de la formación de los profesores y entrenadores acerca de los usos educativos del computador. Además de estar conscientes de la cambiante concepción acerca de los computadores en educación, deberían además ser entrenados activamente en la aplicación de las nuevas herramientas de software y de los programas en su enseñanza y entrenamiento.. Una recomendación específica en esto es incorporar en los programas de formación ambientes donde se conduzcan experimentos de diseño, como contextos prototipo para el aprendizaje con apoyo de modelos y como un punto de partida para implementaciones futuras y diseminación de ambientes de aprendizaje basados en el computador.

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