Cuadro 1
Para ejemplificar el procedimiento, se seleccionó del Tema I
el objetivo de aprendizaje 2 (repasar conceptos de compresión y
tensión y establecer los... ). Para este objetivo de aprendizaje,
se seleccionó la actividad que en el cuadro 1 aparece
como actividad general 2.1.
Los objetivos específicos y la estructura de los conceptos que
le subyacen a esa actividad se presenta a continuación.
Objetivos específicos de la actividad
- Proporcionar algunas prácticas interactivas para que el estudiante
reconozca, de manera no formal, los conceptos y tipos de: fuerzas, pruebas,
procesos, texturas, y efectos sobre los materiales que entran en juego
al utilizar la máquina Instron.
- Facilitar que el estudiante cuestione su claridad sobre los conceptos,
brindándole la oportunidad de establecer una definición formal
para los mismos.
- Utilizar las unidades y rangos de medida susceptibles de ser aplicados
a las cargas y esfuerzos en la máquina Instron.
- Permitirle al estudiante algunas prácticas interactivas tendientes
a aclarar las relaciones estructurales existentes entre estos conceptos.
Estructura de los conceptos que subyacen a la actividad
(Ver Fig.2)
La producción y el análisis de tareas: Su propósito
es permitir al diseñador establecer la coherencia entre los objetivos
instruc- cionales, los conceptos implícitos o subyacentes a cada
actividad y las tareas propuestas; analizar la dificultad y adecuación
de las tareas a los estudiantes y; establecer criterios de evaluación
al contrastar las producciones efectivas de los estudiantes con las de
un especialista. Fig. 2. Estructura de conceptos
Enmarcados en las teorías constructivistas, describimos el Análisis
de Tareas como un método que permite al diseñador o profesor
analizar la dificultad y adecuación de una situación o tarea
cualquiera y las producciones efectivas de los sujetos que las enfrentan
o resuelvan. El Análisis de Tareas propone 4 momentos de análisis
diferenciados : objetivo, subjetivo, ultrasubjetivo y metasubjetivo.
Incluimos en nuestro análisis tan solo los dos primeros niveles
por considerarlos suficientes para los efectos del método de Diseño
Educativo, y porque los dos últimos niveles hacen referencia a procesos
mentales más complejos no necesariamente aplicables a nuestros propósitos.
La adecuación que hemos realizado del método de análisis
de tareas comprende tres procesos:
- Definir el conjunto de tareas para cada actividad
- Hacer la descripción formal de las tareas.
- Realizar el análisis objetivo y subjetivo de las consignas definidas
para cada tarea.
Llamamos tarea a la situación o situaciones problema que
los sujetos deben enfrentar o resolver en la interacción con el
hiperdocumento y consigna al conjunto de preguntas y/o actividades
que se proponen al estudiante.
Definición del Conjunto de Tareas: Con base en la información
de objetivos y estructura de conceptos asociados a cada actividad, se define
el conjunto de tareas. Para la máquina Instron, en la actividad
2.1 seleccionada, se contempla la interacción del estudiante con
el hiperdocumento a través de tres bloques de tareas referentes
a:
- Conceptos sobre compresión y tensión.
- Ejemplos de pruebas de compresión y tensión.
- Problemas concretos sobre compresión y tensión.
Para efectos ilustrativos, trabajamos una tarea del bloque Ejemplos
de pruebas de compresión y tensión que llamaremos "Prueba
de Corte".
Descripción formal de la tarea: Consiste en la descripción
de su ambiente y la definición de los objetivos específicos,
la estructura de conceptos presente y las consignas que la conforman.
En el ambiente del hiperdocumento para la máquina Instron, el
estudiante llegará a la tarea "Prueba de Corte" a través
de un menú de selección del tipo de prueba que despliega
otro submenú, con el cual obtendrá información de
qué va a encontrar, para qué se propone esta
tarea (objetivos) y cómo realizarla (consignas).
Los Objetivos Específicos definidos para la tarea son:
- Interpretar las gráficas de fuerza/desplazamiento generadas
por la máquina Instron para diferentes tipos de pruebas a diferentes
objetos.
- Identificar en las pruebas de compresión y tensión la
relación existente entre las cargas, las texturas y los propósitos
de la prueba.
La estructura de conceptos presentes en esta tarea es la misma estructura
definida para la actividad 2.1(Fig. 2). Para la realización de esta
tarea se formularon las siguientes consignas:
- Consigna 1: Dadas las curvas de fuerza/desplazamiento generadas
por la máquina Instron para materiales con diferente textura, identificar
para cada gráfica a qué material corresponde y qué
tipo de prueba se realizó.
- Consigna 2: Identificar uno de los criterios de diseño
de una máquina cortadora para un determinado material.
- Consigna 3: Dados diferentes objetos, establecer los rangos
de carga necesarios para lograr su corte.
El Análisis Objetivo: Es un instrumento de diseño
que permite describir una tarea como un conjunto de procedimientos realizados
a través de unos elementos estructurales tanto físicos como
conceptuales, que conducen a la obtención de los resultados esperados
y al logro de los objetivos pedagógicos estipulados por la consigna
bajo análisis. Este análisis debe permitirle al diseñador
describir la tarea en términos independientes de las características
propias del sujeto que la realiza, poniendo en evidencia sus características
estructurales, sustantivas y funcionales.
Para esto, el diseñador debe preguntarse :
- A qué tipo de contenido está referida la consigna?
- Qué conceptos y relaciones de la estructura de la tarea subyacen
a cada consigna?
De acuerdo con el método propuesto, el análisis objetivo,
consta de dos etapas:
- La descripción objetiva de la consigna.
- El análisis de los factores problematizantes del conocimiento.
Esto implica identificar y describir los elementos y las relaciones entre
ellos que desde el punto de vista cognitivo problematizan y/o hacen significativo
el conocimiento.
A continuación se ilustra la manera de realizar el análisis
objetivo para la consigna 1:
Descripción Objetiva de la Consigna1: Enunciado: "La
curva de fuerza / desplazamiento que se presenta a continuación
corresponde a una prueba de corte, generada por la máquina Instron,
para uno de los tres objetos siguientes:
- Una tajada de pan
- Una salchicha
- Un mango entero
Identifique a cuál objeto corresponde la gráfica".
Espacio para respuesta del estudiante
Espacio para mensaje de retroalimentación
dependiendo de la respuesta del estudiante.
Objetivos pedagógicos de la consigna 1:
- Interpretar el significado del comportamiento de curvas fuerza / desplazamiento
para pruebas de corte y penetrometría.
- Establecer relación existente entre el comportamiento de curvas
fuerza / desplazamiento y la textura de los materiales para pruebas de
corte y penetrometría,.
Se hace necesario para el logro de los objetivos pedagógicos
antes mencionados, establecer otras consignas con la misma estructura de
la consigna 1, utilizando curvas fuerza / desplazamiento para pruebas de
penetrometría y de corte.
Análisis de los factores problematizantes del conocimiento:
La consigna 1 es relativa a la prueba de corte. Esta prueba
esta constituída por la aplicación de la fuerza que un elemento
cortante ejerce sobre un objeto, a través de un proceso de compresión.
El objeto tiene texturas diferentes lo cual produce fuerzas de reacción
diferenciadas. El efecto de la aplicación de la fuerza que el elemento
ejerce sobre el objeto es su desplazamiento al interior de éste,
como se ilustra en el cuadro 2. Este desplazamiento depende de la fuerza
y de la textura del objeto.
Al realizar un corte se encuentran texturas diferenciadas: la salchicha
presenta primero una envoltura plástica, delgada, dura de cortar;
luego una superficie, un poco más gruesa y menos dura que la envoltura
plástica (piel de la salchicha); después, el embutido homogéneo;
de nuevo la superficie un poco más gruesa y; finalmente, la envoltura
plástica. La tajada de pan, presenta una superficie delgada y un
poco dura (corteza); luego otra esponjosa, y con cierta elasticidad por
la presencia de burbujas y; finalmente la superficie delgada (corteza).
El mango presenta primero una piel resistente (la piel exterior de la fruta),
dura de cortar; luego la pulpa, mucho más gruesa que la piel, pero
más blanda y de textura homogénea; después la semilla
que presenta tres texturas: una delgada y muy dura (cubierta), otra más
gruesa y menos dura que la anterior y finalmente de nuevo la cubierta;
luego la pulpa y finalmente la piel exterior de la fruta.
En relación con las características de la curva fuerza
/ desplazamiento, la gráfica muestra que la pendiente crece en algunos
intervalos, lo cual evidencia una textura fuerte en el objeto; la pendiente
alcanza máximos que corresponden con cambios en la textura; la pendiente
decrece en otros intervalos, lo cual evidencia cambio de textura en el
objeto (textura más suave); y la pendiente permanece aproximadamente
constante en otros, lo cual es signo de textura homogénea. También
muestra que para un cambio en la pendiente corresponde, en algunos casos,
un desplazamiento casi nulo, evidenciando el corte de una superficie muy
delgada y en otros casos, un desplazamiento mayor, lo cual evidencia el
corte a una superficie más gruesa.
La solución de la consigna 1 exige establecer la relación
existente entre fuerza , desplazamiento y textura de los materiales. Identificar
la textura del objeto y su correspondencia con el comportamiento de la
curva es lo que constituye la situación problematizante de esta
consigna.
El Análisis Subjetivo: Permite establecer un panorama
total de la tarea desde la perspectiva de la tarea misma y del sujeto que
la resuelve; de su nivel de dificultad, de la estructura de la tarea, de
la forma como se organiza y de la manera como se articula con los objetivos
y posibles modos de solución. Este análisis se constituye
en una forma para establecer criterios de evaluación tanto de las
tareas como del alumno.
El Análisis Subjetivo consiste en:
- Establecer los procesos que idealmente la tarea exige para su solución,
tomados a partir del comportamiento de un conjunto de especialistas, (solución
del "sujeto ideal").
- Identificar los procedimientos o procesos mentales que realiza el sujeto
real (algoritmo de solución del alumno).
- Confrontar esos procedimientos con el proceso de solución ideal
establecido anteriormente.
- Verificar si el sujeto que resuelve la tarea alcanza los objetivos
que se habían propuesto y si su proceso de solución se adecúa
o difiere del de la solución ideal.
A continuación se ilustra la manera de realizar el análisis
subjetivo para la consigna 1.
Para que el sujeto ideal logre el resultado esperado (identificar el
objeto al cual corresponde la curva), al realizar la consigna, deberá:
- Reconocer en los ejes de la curva la localización de las variables
fuerza y desplazamiento
- Interpretar el comportamiento de la curva. Esto implica reconocer que
cada cambio en la pendiente de la curva corresponde a una textura diferenciada
del objeto e identificar, para cada cambio de pendiente, cuál evento
de la prueba de corte le corresponde, es decir, qué tipo de superficie
se está cortando (si es gruesa o delgada, homogénea, dura
o blanda). Es necesario señalar que las texturas no están
implícitas en la curva y que cualquier sujeto que resuelva la consigna
debe inferirlas de la relación fuerza/desplazamiento. Así,
para la curva Fuerza/Desplazamiento, deberá interpretar el
hecho de que la función crece en algunos intervalos, decrece en
otros y permanece aproximadamente constante en otros. Ello significa que
se empezó a ejercer una fuerza sobre el objeto, que crece hasta
alcanzar un máximo; luego esa fuerza descendió aproximadamente
en 25% obteniéndose un desplazamiento casi nulo, lo cual correspondería
con el corte a una superficie muy delgada. Luego la fuerza se incrementa
un poco y vuelve a descender produciéndose un desplazamiento mayor
que correspondería al corte de una segunda superficie, más
gruesa y menos dura que la anterior. Después, la fuerza aparece
aproximadamente constante durante un intervalo grande de desplazamiento,
lo cual hace pensar que la superficie de corte es homogénea. Finalmente,
la curva vuelve a subir, lo cual indica que se tiene un corte similar al
de la segunda superficie.
- Caracterizar la textura de cada uno de los objetos dados si se les
hiciera un corte.
- Establecer la correspondencia entre la textura inferida del análisis
de la curva y la textura de uno de los objetos dados. En este caso, la
correspondencia se hace con la salchicha, pues es la única que presenta
cuatro superficies de corte. La primera, más delgada y resistente
que la segunda, lo cual coincide con el comportamiento de la curva cuando
se presenta el máximo de fuerza y un desplazamiento mínimo.
La segunda superficie corresponde con el segundo pico de la curva, para
el cual se obtiene un desplazamiento un poco mayor. La tercera superficie,
aproximadamente homogénea que corresponde con un valor casi uniforme
de la fuerza en un intervalo de desplazamiento que va hasta un poco antes
del final del eje de desplazamiento. La cuarta superficie, más resistente
que la anterior, corresponde con el comportamiento creciente de la fuerza
al final de la curva, necesaria para efectuar el corte.
La descripción de los procesos que realizaría el sujeto
real (estudiante) se obtiene cuando un grupo de usuarios ejecute la consigna.
La contrastación de sus algoritmos de solución con la del
sujeto ideal permitirá establecer criterios de evaluación
para los estudiantes y para la tarea.
Conclusiones
En el desarrollo de hiperdocumentos educativos se debe contemplar la
utilización de estrategias pedagógicas claras y explícitas,
orientadas hacia el aprendizaje, coherentes con principios pedagógicos
que deben ser compartidos por los miembros del equipo de autoria y; la
inclusión en la misma aplicación, de instrumentos de evaluación
del aprendizaje. Esto busca que los diferentes actores e instrumentos del
proceso educativo contribuyan, de manera eficaz, al logro de los objetivos
fijados.
La adopción de un enfoque constructivista, orientado al aprendizaje
significativo, es un aspecto de particular importancia en las dos etapas
contempladas en la metodología propuesta para el diseño educativo
porque permite desarrollar materiales que apoyen efectivamente el proceso
de aprendizaje.
El Análisis de tareas exige la comprensión y explicitación
detallada de cada una de las tareas que se proponen al estudiante. Implica
un desarrollo detallado y progresivo que va desde la definición
de los objetivos instruccionales hasta la solución de la tarea.
Este proceso aunque denso y minucioso conduce, a través de los Análisis
Objetivo y Subjetivo, a un panorama total de la tarea. Permite además
establecer, para cada tarea, su pertinencia como situación problematizante,
su nivel de dificultad, su adecuación al perfil de los estudiantes,
su articulación con los objetivos fijados y su aproximación
o coincidencia con la solución ideal.
Referencias
- [GPS93] Garzotto, F., Paolini, P. and Schwabe, D. HDM - A Model Based
Approach to Hypermedia Aplication Design. ACM Transactions on Office Information
System. Vol.11, No. 1, 1993.
- [HHS94] Hinestroza, E., Hepp, P., Straub, P.. Método de Desarrollo
de Software Educativo. Monografía No. 2. Enlaces Red Educación.
Programa MECE - Ministerio de Educación - Chile, 1994.
- [Mon96] Montilva, J. A. Aplicando Modelos de Procesos de Software al
Desarrollo de Aplicaciones Hipermedia. XXII Conferencia Latinoamericana
de Informática. CLEI (Panel `96), p. 870-881.
- [Pas95] Metasubjetive process: the missing lingua franca of cognitive
science. To appear in D. Johnson & C. Earling (Eds.) Reassessing the
Cognitive Revolution. (in press). 1995.
- [P-LJ91] Pascual-Leone, J; Johnson, J. The Psychological unit and its
role in task analysis: A reinterpretation of object permanence. In M. Chandler
& M. Chapman (Eds.), Criteria for Competence: Controversies in the
conceptualization and assessment of children abilities. New Jersey: Lawrence
Erlbaum Associates, Publishers. 1991.
- [THH95] THURING M., HAAKE, J. M., AND HANNEMANN, J. Hypermedia and
cognition : designing for comprehension. Communications of the ACM,
Vol 38 No. 8, pp 57-66, Agosto 1995.
- [VBTDO98] VALENCIA M.E, BUSTAMANTE A., TORO G., DONNEYS C., OROZCO
M. Multimedia e Hipermedia y Aplicaciones Educativas en Ingeniería
y Ciencias. Informe Técnico Final de la Fase II. Marzo 1998.
