las propiedades periódicas, el enlace químico y la...

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

DPTO. DE COMPUTACIÓN

Las Propiedades Periódicas, El enlace Químico y la

Estequiometria de Reacciones a través de una Herram ienta

Web para facilitar el proceso de enseñanza – aprend izaje.

Autora: Eumirys D´Vicente P

Tutora: Prof. Katania Felisola

Co-Tutores: Prof. Flor Narciso

Prof. Jorge Calderón

Asesor: Prof. Francisco Puleo

Mérida, Abril 2009

Las Propiedades Periódicas, El enlace Químico y la

Estequiometria de Reacciones a través de una Herram ienta


Autora: Br. Eumirys D´Vicente P

Tutora: Prof. Katania Felisola

Co-Tutores: Prof. Flor Narciso

Prof.Jorge Calderón

Asesor: Prof. Francisco Puleo

Presentado ante la ilustre UNIVERSIDAD DE LOS ANDES como

requisito Final para

Obtener el Título de INGENIERO DE SISTEMAS



ESCUELA DE INGENIERÍA SISTEMAS

Mérida, Abril 2009

3

DEDICATORIA Deseo dedicarles mi triunfo y compartir esta inmens a alegría a: Nuestro Señor Todo Poderoso, por su ayuda divina en todo momento de mi vida

personal y profesional.

A mi mamá Ledys Margarita Peña, por ser motivo inspirador para seguir adelante

siendo el pilar fundamental de mi vida, a mi papá Eumelio Ramón D´Vicente por

su apoyo y consejos.

A mis hermanos por su ayuda incondicional en los momentos duros de mi vida.

A mis sobrinos por su gran amor y ternura.

A todos mis abuelos, tías, tíos, primos y demás familiares con gran cariño y

gratitud.

A mi papá Jesús Peña y primo Elvis Aponcio, allá en la gracia del señor.

A Henrry Alonso y Génesis Dariacnys (Hija), dos tesoros especiales en mi vida,

gracias por estar en todo momento a mi lado apoyándome por sus palabras de

aliento, comprensión y amor. Este logro les pertenece.

Mi éxito los comparto con ustedes

Los quiero mucho.-

Eumirys D´Vicente Peña.-

4

AGRADECIMIENTO

Con profundo sentimiento, quiero expresar mi gratit ud por el éxito

alcanzado:

A Dios Todo Poderoso por ser la fuerza espiritual en mí esperanza, fe y

perseverancia hacia el logro deseado.

A mis adorados padres, en especial a mí mama Ledys Margarita con amor

especial por ser razón de mi existencia, los quiero mucho y les aseguro que mi

triunfo es de ustedes. Gracias de todo corazón por su apoyo incondicional.

Muchos besos, bendíganme.

A familiares, compañeros de estudio y amigos, por el apoyo generador de

fortaleza en el camino transitado durante mis estudios.

Con gratitud a mi Tutora Katania Felisola, por su incondicional apoyo, al Profesor

Puleo por su ayuda y orientación.

A la Ilustre Universidad de los Andes, casa de estudio, por ser fuente del

conocimiento, sabiduría y éxito.

5

Las Propiedades Periódicas, El enlace Químico y la Estequiometria de Reacciones a través de una Herram ienta


RESUMEN



ESCUELA DE INGENIERÍA SISTEMAS

Tesis de Grado: Ingeniería de Sistemas

LAS PROPIEDADES PERIÓDICAS, EL ENLACE QUÍMICO Y LA

ESTEQUIOMETRIA DE REACCIONES A TRAVÉS DE UNA HERRAM IENTA

WEB PARA FACILITAR EL PROCESO DE ENSEÑANZA – APREND IZAJE.

Autora: Eumirys D´Vicente P.

Tutora: Prof. Katania Felisola.

Fecha: Marzo 2009.

RESUMEN

La necesidad de adquirir nuevas conocimientos sin límites de tiempo, espacio y dinero, entre otros, hizo surgir la idea de crear un módulo instruccional para la asignatura de Química 11, el cual es una herramienta Web interactiva para la Enseñanza-Aprendizaje de los temas de Propiedades periódicas y Estequiometria pertenecientes a esta asignatura de la Escuela Básica de la facultad de Ingeniería. De igual forma, el interés por la asignatura Edumática y el Centro de Educación a Distancia (CEIDIS) de la Universidad de los Andes (ULA), en su esmero por hacer aporte a los estudios interactivos a distancia, brindaron su colaboración para la creación de esta herramienta. El material instruccional fue desarrollado tomando en cuenta una serie de aspectos y variables involucradas en la creación de este tipo de instrumentos didácticos, propuestos y supervisados a través de cada una de las fases del método aplicado denominado Deductivo en Estrella, el cual fue implementado considerando el Proceso Cibernético para la Enseñanza (EPSE), todo esto bajo la metodología EIDIS (Estudios Interactivos a Distancia). Para el desarrollo de dicho módulo se utilizaron esquemas cognitivos y la teória constructivista con la finalidad de que el usuario logre construir los conocimientos. Para ello fue utilizado el programa MindManager en la creación de la interfaz de usuario, lo que permitió el empleo de otros tipos de software para la creación de actividades, evaluaciones, autoevaluaciones entre otros, así como la implementación de la herramienta. Palabras Claves : Propiedades Periódicas, Estequiometria, Didáctica, Módulo

Instruccional, Esquemas Cognitivos.

6



INDICE

INDICE DE CONTENIDO Página

1 Introducción ........................................................................................... 12.

1.1 Antecedentes ................................................................................... 14.

1.2 El Problema ..................................................................................... 18.

1.3 Justificación ..................................................................................... 19.

1.4 Objetivos .......................................................................................... 19.

1.4.1 Objetivo General ................................................................... 19.

1.4.2 Objetivos Específicos ............................................................ 20.

1.5 Metodología ..................................................................................... 20.

1.6 Organización del Documento .......................................................... 23.

2 Marco Teórico ......................................................................................... 24.

2.1 Guías de Estudio Basadas en Tecnología Web .............................. 25.

2.2 Tipos de Sitios Webs Educativos..................................................... 26.

2.2.1 Webs institucionales ............................................................. 27.

2.2.2 Webs de recursos y bases de datos educativos. .................. 28.

2.2.3 Entornos de teleformación e intranets educativas. ................ 28.

2.2.4 Materiales didácticos Web. ................................................... 29.

2.3 Funciones de los Espacios Web ...................................................... 29.

2.4 Educación en Línea ......................................................................... 31.

2.5 Espacio Virtual Educativo ................................................................ 32.

2.6 Educación a distancia ...................................................................... 33.

2.7 Educación Interactiva a Distancia (EIDIS) ....................................... 34.

2.8 Teorías del Aprendizaje ................................................................... 35.

2.8.1 Conductismo ......................................................................... 35.

2.8.2 Cognoscitivismo .................................................................... 36.

2.8.3 Constructivismo ..................................................................... 37.

7



INDICE 2.9 Cognición ......................................................................................... 37.

2.10 Aprender a Aprender ....................................................................... 39.

2.11 Mapas Cognitivos ............................................................................ 40.

2.12 Método Deductivo en Estrella .......................................................... 42.

2.12.1 Definición de los Objetivos .................................................... 43.

2.12.2 Documentación ..................................................................... 44.

2.12.3 Análisis .................................................................................. 47.

2.12.4 Síntesis ................................................................................. 49.

2.12.5 Diseño ................................................................................... 51.

2.12.6 Implementación ..................................................................... 55.

2.12.7 La evaluación ........................................................................ 63.

2.13 Proceso Cibernético para la Enseñanza (EPSE) ............................. 68.

2.14 Unified Modeling Language (UML) y Tipos de Diagramas ............. 70.

2.15 ¿Qué es Moodle? ............................................................................ 73.

3 Diseño o aplicación de la metodlogía en el desar rollo del sistema . 74.

3.1 Análisis ............................................................................................ 74.

3.1.1 Especificar los reqisitos del sistema ...................................... 75.

3.1.1.1Requerimientos Funcionales ...................................... 75.

3.1.1.2Requerimientos No Funcionales .............................. 77.

3.1.2 Determinación de los recursos tecnológicos, .. humanos

y económicos ....................................................................... 78.

3.1.3 Especificación de las restricciones ........................................ 79.

3.1.4 Descripción general del sistema ........................................... 79.

3.2 Síntesis ............................................................................................ 81. 3.2.1 Actores del Sistema ......................................................................... 81.

3.2.2 Diagramas de Casos de Usos ............................................... 83.

3.2.2.1 Diagrama de casos de usos del Administrador del

Sistema ................................................................................. 86.

. 3.2.2.2 Diagramas de Casos de Usos del Asistente ........... 87.

8



INDICE

3.2.2.3 Diagramas de Casos de Usos del Profesor .............. 89.

3.2.2.4 Diagramas de Casos de Usos del Estudiante .......... 90.

3.2.2.5 Diagramas de Casos de Usos Usuario General ....... 93.

4 Diseño del Sistema ................................................................................ 99.

4.1 Estructura del sistema ..................................................................... 99.

4.2 Estructura del Módulo Instruccional ................................................. 100.

4.3 Diagrama de despliegue .................................................................. 103.

4.4 Estructura de las Unidades Instruccionales ..................................... 107.

4.5 Descripción general de la interfaz de usuario .................................. 110.

5 Implementación de la Herramienta ...................................................... 112.

5.1 Estructura de la Página Principal ..................................................... 112.

5.2 Estructura de los Módulos ............................................................... 117.

5.3 Estructura de los Temas ................................................................. 118.

5.3.1 Unidad Instruccional Información .......................................... 120.

5.3.2 Unidad Instruccional Formación ............................................ 121.

5.3.3 Unidad Instruccional Ejecución ............................................. 123.

5.3.4 Unidad Instruccional Evaluación ........................................... 126.

5.4 Pruebas del sistema ........................................................................ 133.

6 Conclusiones y Recomendaciones ...................................................... 135.

6.1 Conclusiones ................................................................................... 135.

6.2 Recomendaciones ........................................................................... 136.

Referencias Bibliográficas ............................................................... 137.

9



INDICE

INDICE DE TABLAS Página

3.1 Definición de los Actores del sistema .................................................. 83.

3.2 Definición de los casos de usos del sistema general ........................... 85.

3.3 Casos de uso Administrador del Sistema ............................................ 86.

3.4 Casos de uso Asistente del Sistema .................................................... 88.

3.5 Casos de uso del Profesor ................................................................... 89.

3.6 Casos de uso del estudiante ................................................................ 91.

3.7 Casos de uso usuario General del Sistema ......................................... 93.

10



INDICE

INDICE DE FIGURAS

2.1 Tipos de Sitios Web ............................................................................. 27.

2.2 Entorno Web y su relación con el usuario. ........................................... 31.

2.3 Esquema cognitivo ............................................................................... 42.

2.4 Método Deductivo en Estrella .............................................................. 43.

2.5 Proceso Cibernético para la Enseñanza-Aprendizaje .......................... 69.

3.1 Representación Grafica de un Actor del Sistema ................................ 82.

3.2 Casos de usos del sistema general ..................................................... 84.

3.3 Diagrama de casos de uso del Administrador del sistema .................. 87.

3.4 Diagrama de casos de uso del Asistente del sistema .......................... 88.

3.5 Diagrama de Caso de uso Profesor ..................................................... 90.

3.6 Casos de uso Estudiante ..................................................................... 92.

3.7 Diagrama de casos de Usos Usuario General ..................................... 94.

3.8 Diagrama de secuencia envío de tareas Buzón Virtual. ...................... 95.

3.9 Diagrama de Actividades Estudiante y el Profesor .............................. 96.

3.10 Diagrama de Actividades Usuario General .......................................... 97.

3.11 Diagrama de Actividades Administrador .............................................. 98.

4.1 Estructura del módulo Instruccional ..................................................... 101.

4.2 Representación de los módulos del sistema ........................................ 102.

4.3 Diagrama de despliegue arquitectura cliente/servidor ......................... 103.

4.4 Diagrama de despliegue servidor ........................................................ 104.

4.5 Diagrama de despliegue módulo (servidor) ......................................... 105.

4.6 Diagrama de despliegue cliente ........................................................... 106.

4.7 Estructura de un Tema - Unidad Instruccional ..................................... 107.

4.8 Esquema de Teleducación .................................................................. 109.

4.9 Diagrama de navegación página de inicio ........................................... 110.

11



INDICE

4.10 Diagrama de navegación de la página principal de la unidad .............. 111.

4.11 Diagrama de navegación de la página principal del tema. ................... 111.

5.1 Página principal del módulo instruccional de Química Básica ............. 113.

5.2 Página de Información del Módulo ....................................................... 114.

5.3 Pagina del Contenido Programático .................................................... 115.

5.4 Módulos de la Herramienta Web .......................................................... 116.

5.5 Esquema de un Módulo ...................................................................... 118.

5.6 Estructura del tema .............................................................................. 119.

5.7 Información del Tema ........................................................................ 121.

5.8 Página de la fase de Formación ........................................................ 122.

5.9 Solicitud de clave de Acceso a la Unidad Instruccional de

Ejecución ........................................................................................... 123.

5.10 Pantalla para la inserción de Clave de acceso .................................. 124.

5.11 Página de la Unidad Instruccional Ejecución .................................... 125.

5.12 Página de la Unidad Instruccional Evaluación .................................. 127.

5.13 Acceso al Buzón Virtual ..................................................................... 128.

5.14 Acceso contenido del Buzón .............................................................. 129.

5.15 Acceso al Buzón Virtual en Moodle ................................................... 130.

5.16 Foro Virtual Moodle ........................................................................... 131.

5.17 Interfaz de respuestas en Foro Virtual ............................................... 132.

5.18 Prueba de Interacción ........................................................................ 133.

5.19 Prueba de caja Negra ........................................................................ 134.

12



CAPITULO 1

Capítulo 1

Introducción

Las transformaciones que la sociedad está viviendo en los últimos tiempos, han

modificado el ritmo de su desarrollo. Las tecnologías de información,

comunicación y particularmente la aparición de la Internet dieron un vuelco en el

ámbito de desarrollo y avance social.

La educación como un mundo constructor de conocimiento no se escapa de

esta realidad tecnológica, primeramente por considerarse objeto de estudio y

además por ser una herramienta fundamental en la formación del hombre que

forma parte de esta sociedad moderna y que se vale de los entornos virtuales para

su crecimiento intelectual y profesional.

Es así que la tecnología comenzó en silencio y ha evolucionado hasta

comprender la mayor parte del mundo.

Las instituciones de educación superior han tenido que plantear sistemas

educativos más ágiles, flexibles, accesibles e individualizados de formación a

distancia (Sandia, 2001 ).

En la actualidad el desarrollo de herramientas interactivas que apoyen y

faciliten el proceso de enseñanza – aprendizaje como complemento de las clases

presenciales es acelerado, es así que se han desarrollado una gran variedad de

herramientas para profundizar el contenido de un tópico particular haciendo uso

de técnicas didácticas para un mayor entendimiento.

En educación a distancia estas tecnologías han dado un nuevo enfoque

conocido como educación interactiva a distancia

13

Las Propiedades Periódicas, El enlace Químico y la Estequiometria de Reacciones a través de una Herra mienta


CAPITULO 1

.

La mayoría de cursos basados en esta tecnología usan la WWW (World Wide

Web) como principal medio para la elaboración de material de estudio guiado, el

cual muestra una estructura, un contenido programático y una interfaz gráfica de

usuario que hace más ameno y fácil el proceso de enseñanza – aprendizaje a

través de la Internet.

El presente proyecto de grado tiene como objetivo el desarrollo e

implementación de un módulo instruccional basado en tecnología Web, para la

materia de Química 11 de la Escuela Básica de Ingeniería de la Universidad de

Los Andes, el cual mostrará los tópicos referentes a: las propiedades periódicas, el

enlace químico y la estequiometria. Esta herramienta Web será utilizada en

primera instancia para estudios interactivos a distancia, así como también en

forma de apoyo didáctico para los estudiantes de los primeros semestres de las

carreras de Ingeniería a los que frecuentemente se les dificulta el aprendizaje de

la química, permitiendo repasar gran cantidad del contenidos de los temas que

son impartidos en clases, que luego serán puestos a prueba con evaluaciones que

ayudarán al estudiante a tomar conciencia de su dominio de los contenidos de

cada tema estudiado, y si es necesario, solicitar ayuda al profesor en busca de

mejorar sus conocimientos.

La herramienta Web estará disponible tanto para los estudiantes de las

diferentes carreras de Ingeniería, como para los interesados en los temas de la

materia de química a través de la Internet.

Para el desarrollo de esta herramienta Web se utilizó el método deductivo en

estrella (Puleo, 1989) y el proceso cibernético para la enseñanza y aprendizaje

(EPSE), los esquemas cognitivos y la teória constructivista. El método está basado

en seis fases, cubre todas las etapas necesarias para el desarrollo de una guía de

estudio, desde el análisis del dominio del curso, hasta el diseño, implementación y

entrega.

14



CAPITULO 1

1.1 Antecedentes

En los últimos años, se ha desarrollado una gran variedad de herramientas

tecnológicas con el fin de mejorar y acelerar el proceso enseñanza-aprendizaje

sobre una gran variedad de conocimientos generados por la humanidad. Estas

herramientas han hallado una invaluable aplicación como apoyo de clases

magistrales, particularmente en las áreas del conocimiento que son calificadas

complicadas como por ejemplo las ciencias puras. Todo este desarrollo ha

encontrado sustento, principalmente, en el gran avance que se ha dado en las

tecnologías de telecomunicación, de software y a la creación de computadoras

cada vez más rápidas y de más capacidad de almacenamiento. Así, se han

producido una diversidad de software que facilita el análisis y la simulación de

situaciones complejas como por ejemplo Mat-lab, experimental Desing, y Aspen

Plus. De igual manera, se han creado sistemas de gestión de cursos como

Moodle, que pueden ser usados para mejorar la enseñanza y el aprendizaje de

una asignatura particular.

Cabe destacar que la demanda de una educación continua y actualizada, así

como la accesibilidad a una educación adaptada a nuevos cambios, junto a las

nuevas tecnologías en el área de la informática son dos factores que las

instituciones educativas del presente siglo deben afrontar. Por ello nace la idea de

crear formas nuevas, avanzadas e interactivas de aprendizaje, que se reflejen en

el nacimiento de sistemas educativos más ágiles, accesibles e individualizados

con la utilización de la formación virtual o en línea.

El desarrollo de software, herramientas Web y módulos didácticos para la

educación ha sido tema de trabajo de un gran número de autores entre los que se

destacan: Ojeda (1995), Molina (2003), Mochizuki (2004), Bastidas (2007),

Requena (2007), quienes fueron motivados por las deficiencias presentadas por

15



CAPITULO 1

los estudiantes de diversas etapas de la educación desde la básica hasta el

nivel universitario, realizando sus trabajos en el desarrollo de herramientas

didácticas para mejorar el proceso de enseñanza – aprendizaje, destacando que

es importante fomentar y desarrollar el uso desde las instituciones educativas con

el objeto de que los alumnos logren sacar el máximo provecho de los avances

tecnológicos actuales.

Ojeda (1995), desarrolló un ¨Módulo instruccional para el aprendizaje interactivo

de la Geometría Básica ¨, para reforzar el conocimiento en el área de la

matemática, puntualmente en el tema de la Geometría, para la segunda etapa de

educación básica, donde utilizó la computadora como herramienta.

SAGEON, es un módulo instruccional de juegos para el aprendizaje de la

geometría, el cual fue utilizado como estrategia de enseñanza. Con el uso de esta

herramienta se pretendía mostrar objetivos como el de las figuras geométricas en

el plano: círculo, polígono y cuadrados; su relación y características, con la

finalidad de desarrollar las habilidades psicomotoras y despertando así la

motivación y creatividad del estudiante, aumentando las habilidades físicas e

intelectuales, contribuyendo a la rapidez del aprendizaje; por ser una actividad

participativa e interactiva el estudiante obtiene una retroalimentación inmediata.

Este sistema fue creado por las necesidades que presentaron los profesores y

estudiantes de la escuela ¨Gabriel Picón Salas¨ y representa un reto para el

estudiante ya que debe luchar hasta alcanzar niveles superiores atravesando por

una serie de conflictos que debe superar para ganarle a la computadora, y de esta

manera el docente evaluar lo aprendido. El estudiante de manera personal puede

reforzar sus conocimientos o adquirir nuevos.

Molina (2003), desarrolló un Software Multimedia para la enseñanza de ¨Flujo en

Medios Porosos¨, el cual es un tema fundamental en Ingeniería Química, siendo

estudiante de la escuela de Ingeniería Química en la Universidad de Los Andes,

consideró aprovechar las posibilidades ofrecidas por la tecnología, desarrollando

16



CAPITULO 1

un software interactivo que permitiera el aprendizaje a través de la ilustración de

los conceptos fundamentales y la realización de simulaciones de situaciones

prácticas, aprovechando los avances tecnológicos y haciendo uso de

herramientas tales como Macromedia, editores de imágenes y la programación

orientada a objetos, las cuales han resultado efectivas a la hora de transmitir

conocimiento. El desarrollo del software multimedia se llevó a cabo en tres fases,

la primera se basó en la recopilación de información acerca del tema,

fundamentos básicos, teóricos, búsqueda de imágenes entre otros. En la segunda

fase se realizó el estudio de la plataforma para crear la interfaz de usuario que

permitiera interactuar al usuario con el programa, dentro de estos se encuentra el

manejo de Macromedia Director 8.0, Macromedia Flash 5.0 y Visual Basic 6.0 para

la creación del modulo de cálculo. Por último y como tercera fase se realizó el

diseño de la interfaz de usuario, el estudio del estilo, colores y modo de

navegación en el programa.

Requena (2007), Hace referencia al impacto causado por la tecnología en el

proceso de enseñanza-aprendizaje. Para el diseño de la herramienta Web, se

utilizó el método de Diseño de Guías Web del profesor Montilva y la profesora

Beatriz Sandia, el cual es considerado el principal medio instruccional para los

cursos a distancia. Para la elaboración de la herramienta se consideraron algunas

fases de acuerdo al método seleccionado como lo son: la de análisis del dominio,

especificación de requerimientos, diseño y producción y finalmente, la entrega del

producto, cada una bajo la evaluación respectiva.

En este trabajo se hace referencia a las distintas teorías de aprendizajes en la

que debe estar basado el diseño instruccional, bien sea la aplicación de una de

ellas o la mezcla de varias.

En la Universidad de Los Andes, existe una materia llamada Edumática, la cual se

encarga del desarrollo de herramientas interactivas destinadas al desarrollo de

17



CAPITULO 1

conocimientos, utilizando todas las tecnologías para la educación a través de la

computadora y que está brindando apoyo al desarrollo del módulo instruccional

para la materia de Química 11 destinada de manera especial a los estudiantes de

la Facultad de Ingeniería.

La Universidad de Los Andes cuenta con varias unidades académicas y de

servicios, con excelente nivel de competencia para emprender y sustentar un

programa de estudios interactivos a distancia. La infraestructura de servicios de

información académica que posee la Universidad de Los Andes incluye: las

bibliotecas y hemerotecas, RedULA, el Laboratorio de Computación Avanzada y

Videoconferencia, CeCalcULA y las aulas virtuales próximas a inaugurarse, los

cuales conforman un conjunto completo y complejo de recursos adecuados para

implantar un sistema de este tipo.

Por otra parte las capacidades inherentes a las nuevas tecnologías interactivas

y de redes que posee la Universidad de Los Andes, se unen con la cantidad de

estudiantes que trabajan en el desarrollo de herramientas de este tipo, para

brindarles toda la asesoría y de esta forma guiar y apoyar en el desarrollo de

herramientas para la educación a distancia.

En tal sentido Araque (2008), estudiante de la Facultad de Ingeniería

perteneciente a la escuela de Ingeniería de Sistemas en conjunto con los

departamentos de Computación y Ciencias Aplicadas Humanísticas, y los

asesores de la materia de Edumática, desarrolló una Aplicación Didáctica

Interactiva para el tema Variable Aleatoria de la asignatura de Estadística 10,

haciendo uso del método Deductivo en Estrella, modelado y documentado por

medio del lenguaje de Modelado Unificado (UML), implantado utilizando el

software MindManager y basado en los enfoques Cognitivistas y Constructivistas

del aprendizaje para el diseño de instrucción. El Módulo instruccional utilizó como

metodología los estudios interactivos a distancia (EIDIS). Consta de una página

principal en donde el estudiante tiene acceso a un menú principal donde se enlaza

18



CAPITULO 1

a las diferentes páginas principales del módulo como lo son el esquema cognitivo

principal, manual de usuario y foro virtual. En el esquema principal, el módulo

Variable Aleatoria se divide en los temas u objetos de estudio en los que se

muestran las diferentes unidades instruccionales, conceptuales y cognitivas.

1.2 El Problema

En el campo de la educación, el estudio de las ciencias es uno de las ramas

más difíciles de entender si no se cuenta con una base sólida que sustente y

aumente el conocimiento del estudiante.

Con miras a permitir el acceso a todas aquellas personas interesadas en

adquirir conocimientos en un área de importancia como lo es la Química 11, sin

necesidad de hacer presencia ante ninguna institución, se decide crear un modulo

instruccional como nuevo modelo para la enseñanza – aprendizaje

fundamentado en la educación interactiva y a distancia que permitirá prescindir de

las clases presenciales y de este modo aprovechar las bondades que ofrecen las

TIC. De igual forma y considerando el altísimo grado de repitencia que presenta la

asignatura Química 11 (Química General), se hace necesario contar con una

herramienta que facilite el proceso de enseñanza-aprendizaje de la misma.

El hecho de que para la formación integral de todo profesional de la ingeniería

es fundamental tener los conocimientos básicos de la química, aunado a la

preocupación de los profesores, que manifiestan el alto índice de estudiantes que

reprobados en la asignatura de Química 11 en las carreras ofrecidas por la

Universidad de Los Andes, fundamenta esta propuesta.

19



CAPITULO 1

1.3 Justificación

Actualmente, la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Los Andes cuenta

con tecnologías que facilitan el aprendizaje y la enseñanza de la química, pero

únicamente en uno de los temas contemplados en el programa de la asignatura de

Química 11. Una herramienta Web que facilite el aprendizaje de la totalidad de los

contenidos programáticos y que fuese accesible a todos sus estudiantes, podría

tener un gran impacto en el rendimiento de la asignatura. En tal sentido, y

teniendo en cuenta el tiempo estipulado para un proyecto de grado de la Escuela

de Ingeniería de Sistema, se considera necesario la creación de una herramienta

Web que aborde los temas “Propiedades periódicas y Enlace” y “Estequiometria”

de la asignatura Química 11. Esta herramienta será usada en el futuro cercano

tanto por los estudiantes de ingeniería como por los profesores de química, los

primeros para el aprendizaje y los últimos para la enseñanza del tema.

1.4 Objetivos 1.4.1 Objetivo General

Desarrollar una herramienta Web didáctica que facilite y mejore el proceso

enseñanza-aprendizaje de los temas Propiedades Periódicas y Enlace, así como

Estequiometria, correspondientes a la asignatura Química 11 (química general)

basada en la Educación Interactiva a Distancia, utilizando en método Deductivo

en Estrella a través del proceso Cibernético para la enseñanza y los Esquemas

Cognitivos.

20



CAPITULO 1

1.4.2 Objetivos Específicos

• Revisar la bibliografía relativa a química general (en especial la relativa a

los temas a considerar) y nutrir con conceptos, modelos, ejercicios, entre

otros aspectos, a la herramienta instruccional.

• Estructurar los módulos correspondientes a los temas.

• Analizar y estructurar los aspectos fundamentales de una guía de estudio

basada en la tecnología Web, considerando desde su interfaz de usuario

hasta la metodología para el proceso de enseñanza –aprendizaje.

• Diseñar y desarrollar la herramienta didáctica interactiva basada en

esquemas cognitivos.

• Implementar la herramienta didáctica interactiva.

• Entregar la herramienta instruccional a la Coordinación General de Estudios

Interactivos a Distancia (CEIDIS), para que sea implantada en la plataforma

educativa Moodle de la Universidad de Los Andes o en algún servidor y con

ello se encuentre disponible al público a través de la Internet.

1.5 Metodología

Una metodología es un conjunto de proposiciones lógicas destinadas a facilitar

y mejorar el ejercicio intelectual y la capacidad creativa de la mente humana para

darle a la inteligencia un camino que la oriente y discipline, permitiendo que la

21



CAPITULO 1

actividad razonadora se manifieste con mayor eficacia, economizando tiempo y

recursos (Puleo, 1985).

Para el desarrollo de este proyecto se utilizó el modelo de Estudios Interactivos

a Distancia (EIDIS) que se enfoca en la utilización de las tecnologías de

información y comunicación en educación a distancia, fundamentados en el

método Deductivo en Estrella para el desarrollo de herramientas basadas en

tecnología Web , a través del proceso Cibernético para la Enseñanza (EPSE)

para el desarrollo de proyectos de este tipo, y haciendo uso de los esquemas

cognitivos con la finalidad de implementar la teoría cognitiva y constructivista en

proceso de enseñanza.

El método Deductivo en Estrella está basado en la propuesta presentada como

métodos de diseño centrados en el usuario, aplicada al desarrollo de proyectos

interactivos, el cual afirma que “definir un orden secuencial de actividades es

inapropiado” (Puleo, 1985).

El método Deductivo en Estrella está centrado en la evaluación de todo el

proceso y se comienza normalmente por establecer los objetivos que se desean

alcanzar y luego se puede desarrollar cualquiera de las demás actividades, a

diferencia del método secuencial que establece la ejecución de ellas en forma

consecutiva. Cada actividad se puede evaluar y establecer cambios, siendo por lo tanto un

método dinámico e interactivo. Se considera que la evaluación es la actividad más

importante porque permite detectar las fallas en cualquier momento del proceso.

Éste método consta de seis fases independientes entre sí y durante el

desarrollo del sistema se pueden desarrollar cada una de forma no secuencial:

• La documentación es un conjunto de actividades para la recopilación,

organización y comunicación del conocimiento para un determinado

proyecto, con el fin de ofrecer la utilidad y accesibilidad a la información que

contiene dichos documentos.

22



CAPITULO 1

• Se hace el análisis para entender y comprender las relaciones entre la

identificación de las entidades y las características del proyecto a fin de

poder establecer los requerimientos y los recursos necesarios disponibles.

• La síntesis es un conjunto de actividades relacionadas con la interpretación

de las relaciones existente entre las entidades, atributo de cada entidad y el

ambiente, determinado de acuerdo con su importancia, y/o significación de

un modelo operativo del proyecto en estudio.

• El diseño es la actividad de establecer en forma detallada el cómo se debe

construir el proyecto satisfaciendo sus objetivos y restricciones; utilizando

eficientemente el conocimiento los recursos tecnológicos, económicos y

humanos

• La implementación es un conjunto de actividades para establecer las bases

instrumentales que sean las más adecuadas en cuanto a técnicas y

tecnologías necesarias para el funcionamiento eficaz de un sistema,

utilizando para ello todo el recurso disponible.

Para la implementación de la herramienta se utilizó la herramienta Mind

Manager que permite desarrollar las páginas Web basadas en esquemas

cognitivos, Macromedia Dreamweaver MX 2004, Hot Potatoes 6, Math Type 5

entre otras.

23



CAPITULO 1

1.6 Organización del documento

Este documento está estructurado en seis capítulos, divididos de la siguiente

manera: En el capítulo uno se identifica el proyecto, la introducción sus

antecedentes, la justificación, los aspectos que lo determinan. En el capítulo dos

se detallan y describen todos los conceptos necesarios para el desarrollo y

comprensión del proyecto. En el capítulo tres se explica toda la metodología y en

especial las fases de análisis para determinar los requisitos de la herramienta y

síntesis. En el capítulo cuatro se especifica de forma clara la estructura de la

herramienta elaborada. En el capítulo cinco se describen las características de la

herramienta, se explica formalmente todos los elementos del módulo su

estructura función y uso. Finalmente se tiene, un último capítulo en donde se

sintetizan las conclusiones producto del desarrollo del proyecto, y se presentan

unas recomendaciones que muestran algunos puntos importantes referentes a la

continuidad del proyecto y las consideraciones que se deberían tomar al momento

de retomarlo.

24



CAPITULO 2

Capítulo 2

Marco teórico

El ámbito educativo a través de los años ha sufrido modificaciones en la

búsqueda de mejorar el proceso de enseñanza, utilizando herramientas

innovadoras desarrolladas en el área de la informática. Estas herramientas Web,

como por ejemplo los módulos instruccionales, han logrado dar un acelerado

desarrollo a la generación de conocimientos y al razonamiento por parte del

estudiante. En la actualidad se pueden descargar desde la WWW (World Wide

Web) documentos de todo tipo sin límite de tiempo y espacio. En estos ambientes participan especialistas, docentes y estudiantes en forma

interactiva, a distancia, vía computadora, a cualquier hora y desde cualquier lugar.

De esta forma, las paredes de las aulas son removidas y se da acceso al

conocimiento, a la información y otros recursos, a un mayor número de individuos

en cualquier latitud y zona horaria. La instrucción se hace en forma independiente

y el estudiante es responsable de descubrir el conocimiento teniendo el control de

la velocidad del aprendizaje. El profesor se convierte en facilitador del proceso,

haciendo uso intensivo de las facilidades que ofrecen la Internet, lográndose así

un ambiente educativo colaborativo altamente interactivo.

Además, permite el trabajo a un ritmo individual de acuerdo a las características

del estudiante y a un horario conveniente para él, así como el acceso a una

mayor cantidad de información actualizada y disponible en múltiples medios.

25



CAPITULO 2

El material de las clases debe ser el mismo desarrollado en los contenidos para

las clases presenciales, el programa sólo se debe diferenciar en la metodología

instruccional y el medio utilizado para impartir las clases.

2.1 Guías de estudio basadas en tecnología Web

Una guía de estudio Web es una clase particular de documento electrónico que

emplea la tecnología WWW para la enseñanza y aprendizaje de una asignatura o

curso, generalmente, a distancia (Motilva y Sandia, 2001).

Este tipo de material está estructurado de tal forma que mejora el proceso de

aprendizaje de un contenido programático específico, a cargo del estudiante y así

facilitar el trabajo de enseñanza del profesor a la hora de impartir sus

conocimientos en la asignatura, todo lo anterior a través del uso de una guía Web

conformada por un determinado número de páginas interconectadas por medio de

enlaces que son colocadas en un(os) servidor(es) Web que esta(n) conectado(s) a

Internet.

De esta manera, se puede conocer bajo el nombre de Web educativa o de

interés educativo al conjunto de páginas de profesores, Web institucionales

educativas y plataformas de información en las que se desarrollan cursos a

distancia así como base de datos en las que se puede consultar información como

revistas o documentos que sirven para la enseñanza, que son completas ya que

muestran una serie de actividades que el estudiante debe realizar para

complementar lo aprendido.

Según Pere (1999), en la actualidad se hace uso de la Internet a través de un

variado número de herramientas tales como:

26



CAPITULO 2

• El correo electrónico, que gestionado con software como Eudoro,

Netscape o Microsoft Mail, además del correo esta gestión facilita otros

servicios como las de listas de discusión y los grupos de noticias.

• Los servicios de transferencia de archivos, que permiten recuperar

archivos de todo tipo situados en algunos servidores de Internet,

mediante programas FTP (File Transfer Protocol) o con los mismos

navegadores Netscape o Internet Explorer.

• Los servicios de chat y videocomunicación.

• Los espacios Web, que muchas veces integran también algunas de las

otras herramientas Internet.

2.2 Tipos de sitios Web educativos

Según Pere (1999), el conjunto de sitios Web relacionados con la educación

pueden clasificarse en cuatro grandes tipos: Web institucionales, Web de recursos

y bases de datos, Web de teleformación, y materiales didácticos en formato Web.

Las Web institucionales, las de recursos y base de datos están destinadas a

impartir información, en tanto que las Web de teleformación y las dirigidas a

mostrar materiales didácticos son creadas con fines formativos.

Todas estas son accesibles desde la Internet y no presentan limitantes de

acceso más que el interés de la persona que la consulta (ver figura 2.1).

27



CAPITULO 2

Figura 2.1 Tipos de Sitios Web. Fuente Pere (1999)

2.2.1 Web institucionales

Son aquellos sitios Web de una institución, grupo, asociación o empresa

relacionada con la educación. En este tipo de Web se ofrece, fundamentalmente

información sobre la naturaleza, actividades, organigrama, servicios o recursos

que ofrece dicha institución, colectivo o empresa.

En estos sitios Web lo relevante es la información sobre el propio organismo o

institución. Es una Web educativa en la medida que estas instituciones lo son,

pero están creadas y concebidas como sitios informativos, no didácticos.

MATERIAL

DIDÁCTICO WEB

ENTORNOS DE TELEFORMACIÓN E

INTRANETS EDUCATIVAS

NATURALEZA FORMATIVA

WEB DE INSTITUCIÓN O

GRUPO EDUCATIVO

WEB DE RECURSOS Y BASES DATOS

EDUCATIVAS

SITIOS WEB

EDUCATIVOS

NATURALEZA INFORMATIVA

28



CAPITULO 2

2.2.2 Web de recursos y bases de datos educativos

Este otro tipo de sitios Web también son de naturaleza informativa ya que lo

que proporciona al usuario son datos en forma de enlaces, documentos,

direcciones, recursos, software, clasificados siguiendo algún criterio. En este

sentido, existe una amplia variedad de este tipo de web como son las

hemerotecas virtuales de revistas educativas los recursos específicamente

destinados a docentes, base de datos de investigaciones, de publicaciones de

documentos, web personales de docentes, o portales con información educativa

de muy diverso tipo (foros, software, enlaces). Este tipo de sitios Web, al igual que

el anterior caso, son de naturaleza informativa, no pedagógica, aunque, a veces,

entre sus enlaces se puedan encontrar materiales didácticos y cursos on line.

2.2.3 Entornos de teleformación e intranets educat ivas

El tercer tipo de web educativas son aquellas que ofrecen un entorno o

escenario virtual restringido, normalmente con contraseña, para el desarrollo de

alguna actividad de enseñanza. Suelen ser sitios Web dedicados a la

teleformación o educación a distancia empleando los recursos de Internet. Para la

creación de estas webs suele utilizarse un software específico denominado como

plataforma, sistema o entorno de teleformación. Este tipo de entornos o intranets

suelen ser desarrollados bien por universidades para la oferta de cursos dentro de

un campus virtual. Este tipo de webs son de acceso limitado y requieren el uso de

claves para el acceso a su Intranet. La naturaleza de estos sitios es claramente

formativa ya que lo que ofrecen son cursos, actividades o programas de

enseñanza a distancia.

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CAPITULO 2

2.2.4 Materiales didácticos web

El último tipo de sitios Web son los denominados como web tutoriales, web

docentes o materiales didácticos en formato Web. Son webs de naturaleza

didáctica ya que ofrecen un material diseñado y desarrollado específicamente para

ser utilizado en un proceso de enseñanza-aprendizaje. En este sentido,

pudiéramos indicar que estos sitios Web son materiales curriculares en formato

digital que utilizan la WWW como una estrategia de difusión y de acceso al mismo.

Suelen ser elaborados por profesores para la enseñanza de su materia y/o

asignatura.

El atractivo de la interfaz gráfica de las páginas Web constituye el mejor soporte

para la mayoría de las actividades formativas que pueden realizarse en la red.

2.3 Funciones de los espacios web

Durante el desarrollo de las actividades del hombre como por ejemplo: el

crecimiento personal, de las actividades familiares, laborales y las de interés

formativo, la Internet y más específicamente los espacio Web, brindan infinitas y

actualizadas posibilidades para la culminación de las mismas. Una de las

posibilidades es el desarrollo de páginas Web para plasmar las creaciones de un

determinado autor, en referencia un tema previamente seleccionado y evaluado ya

que debe ser de interés de un grupo o grupos de personas.

En referencia a los espacios Web en el ámbito educativo, a los cuales podemos

acceder desde el Internet, se podrían enumerar una serie de funcionalidades:

• Proporcionar información de todo tipo (textual, gráfica, auditiva, audiovisual)

y sobre cualquier temática (ciencia, música, actividades ciudadanas). Para

30



CAPITULO 2

facilitar la búsqueda y localización de esta información hay páginas con

completos índices temáticos y programas buscadores.

• Facilitar la obtención de materiales educativos off-line, programas didácticos

multimedia, utilidades informáticas, libros, revistas, cursos, documentos en

los espacios de determinados centros de recursos e institucionales y en las

"tiendas virtuales" de las empresas.

• Posibilitar la comunicación con otras personas (correo electrónico, listas,

news, chats, videoconferencias) para la elaboración de proyectos

conjuntos, Intercambio de ideas y materiales, difusión de las creaciones

personales, conocimiento mutuo.

• Facilitar la realización aprendizajes on-line, lenguas, otras materias.

• Facilitar la realización de gestiones administrativas y comerciales de todo

tipo: matrículas en centros, petición de certificados, petición de servicios,

pago de cuotas y recibos.

• Actuar como medio publicitario presentando anuncios de empresas y

productos, promoviendo una determinada imagen de centros e

instituciones.

• Entretener, motivar, además de la satisfacción que proporciona el hallazgo

de información sobre temas que sean de nuestro interés y la motivación

que ello despierta, la Internet permite acceder a numerosos programas y

entornos lúdicos (Pere, 1999).

El entorno web permite realizar la interacción entre usuario y contenido de

manera fácil y rápida (ver figura 2.2).

31



CAPITULO 2

Figura 2.2 Entorno Web y su relación con el usuario. Fuente Pere (1999)

2.4 Educación en línea

Se entiende como Educación en Línea (estudios en línea, formación virtual)

aquellos procesos en los que especialistas, docentes y estudiantes participan

remotamente, a través de las redes de computadoras, haciendo uso intensivo de

las facilidades que proporcionan la Internet y las tecnologías de información y

comunicación, para lograr así un ambiente educativo altamente interactivo, a

cualquier hora y desde cualquier lugar. FUNDESCO, 1998 (citado en cuidas,

2008).

La educación en línea se caracteriza por:

• Ser interactiva, el estudiante adopta un papel activo en relación al ritmo y

nivel de trabajo. Interactúa con el contenido, el facilitador, y otros usuarios.

32



CAPITULO 2

• Utilizar recursos multimedia, incorpora textos, imágenes fijas, animaciones,

vídeos, sonido.

• Ser abierta, permite actualización de contenidos y actividades de forma

permanente.

• Es accesible, no existen limitaciones geográficas. Utiliza las potencialidades

de Internet.

• Ser síncrona y Asíncrona, permite que los estudiantes puedan participar en

tareas o actividades en el mismo momento independientemente del lugar

en que se encuentren, tiempo real (sincrónico), o en el tiempo particular de

cada uno (asincrónico).

• Hacer uso de recursos en línea (on-line), permite el acceso a cualquier

cantidad y variedad de recursos y materiales didácticos en la red.

• Funciona como una gran red interconectada distribuida, permite utilizar

recursos esparcidos en diferentes servidores de Internet; contar con

instructores, tutores ubicados en otra región geográfica.

• Ser colaborativa, la colaboración y el trabajo en grupo forma parte de las

técnicas de formación. Comunicación horizontal entre los estudiantes.

• Permite el seguimiento de los estudiantes, la formación se planifica en base

a tareas que los alumnos deben realizar y remitir en tiempo y forma

establecida.

2.5 Espacio virtual educativo

Un Espacio Virtual Educativo es un ambiente que no existe físicamente, es un

sitio inmaterial que además de facilitar la distribución de información, relacionada

con un área del conocimiento en particular, permite la interacción a distancia entre

los usuarios interconectados a través de una red de computadoras.

33



CAPITULO 2

Permite a los estudiantes (aprendices) y profesores interactuar con la finalidad

de lograr un objetivo instruccional común, sin las limitaciones del espacio ni del

tiempo. En él se llevan a cabo las actividades involucradas en el proceso de

enseñanza aprendizaje (Cuidas, 2008).

Un Espacio Virtual Educativo puede ser empleado como:

• Sistema de Distribución de Información: En este caso el espacio virtual se

utiliza como complemento de las clases presenciales para enriquecerlas

con diferentes materiales informativos (apuntes, láminas, artículos,

ponencias) que pueden ser accedidos por los estudiantes desde cualquier

lugar, permitiendo tener la actualización de las mismas.

• Sistema de Formación: En este caso el medio o entorno virtual toma el rol

central del proceso de enseñanza aprendizaje, ya que es en sí mismo

donde se concentra y se desarrolla el proceso en su totalidad.

2.6 Educación a distancia

La educación a distancia se considera en la actualidad como una posibilidad a

bajo costo para transferir información y aprendizaje a distintos grupos de la

sociedad y de manera muy especifica el grupo conformado por los estudiantes,

facilitando de esta manera la posibilidad de avanzar en el desarrollo de las

distintas áreas del conocimiento como lo son la científica, técnica, cultural, entre

otras, garantizando en cierto modo la realización multifacética del ser humano, se

debe resaltar que dicha modalidad en educación reduce eficientemente obstáculos

como tiempo y espacio en el proceso de enseñanza – aprendizaje, recurriendo a

métodos técnicas y recursos que incrementan la productividad y la flexibilidad del

proceso.

34



CAPITULO 2

El uso de tecnologías como la radio, la televisión, el video, las audio cintas,

videoconferencias, tutoriales y los distintos sistemas informáticos y software

interactivos dan sustento en la actualidad a lo que podemos denominar como la

educación para todo, el aprender a aprender, la enseñanza-aprendizaje

personalizada, la necesaria educación para la vida, todas estas herramientas

contribuyen de manera efectiva en la educación permanente y continua.

Con el uso de las Tecnologías de Información y Comunicación, TIC, la

educación a distancia se considera como aprendizaje planificado que ocurre en

lugares diferentes al de la enseñanza presencial. En la actualidad la existencia de

múltiples salas interactivas ambientadas con computadores conectados a la red

de redes Internet facilitan la implementación de una gran variedad de herramientas

en los distintos campos del aprendizaje.

2.7 Educación interactiva a distancia (EIDIS)

El modelo EIDIS se basa en las ventajas que ofrece la educación en línea a

través de las redes de computadoras, haciendo uso intensivo de las facilidades

que ofrece la internet y las videoconferencias, lográndose así un ambiente

educativo colaborativo altamente interactivo. Además, permite el trabajo a un ritmo

individual y a un horario conveniente para el estudiante, así como el acceso a una

mayor cantidad de información actualizada en cualquier parte del mundo.

La educación Interactiva a distancia se fundamenta en el concepto de

teleformación, la cual se define como: “un sistema de impartición de formación a

distancia, apoyado en las Tecnologías de Información y Comunicación

(tecnologías, redes de telecomunicación, videoconferencias, TV digital, materiales

35



CAPITULO 2

(multimedia), que combina distintos elementos pedagógicos, instrucción clásica

(presencial o autoestudio), las prácticas, los contactos en tiempo real

(presenciales, videoconferencias o chats) y los contactos diferidos (tutores, foros

de debate, correo electrónico))" FUNDESCO, 1998:56 (citado en ceidis, 2008).

2.8 Teorías del aprendizaje

El desarrollo de un módulo instruccional, y cualquier material basado en

tecnología Web debe estar fundamentado en una o más teorías del aprendizaje.

Diversas teorías ayudan a comprender, predecir, y controlar el comportamiento

humano y tratan de explicar cómo los sujetos acceden al conocimiento. Su objeto

de estudio se centra en la adquisición de destrezas y habilidades, en el

razonamiento y en la adquisición de conceptos (Wiki pedía, 2008).

2.8.1 Conductismo

Se basa en los cambios observables en la conducta del sujeto. Se enfoca hacia

la repetición de patrones de conducta hasta que estos se realizan de manera

automática (Mergel, 1998).

El conductismo, considerada como teoría de aprendizaje, se remonta a la época

de Aristóteles. Otros filósofos que siguieron las ideas de Aristóteles fueron Hobbs

(1650), Hume (1740), Brown (1820), Bain (1855) y Ebbinghause (1885) (Black,

1995); está fundamentado en el estudio de actitudes o conductas, la respuesta a

los estímulos las mide de una forma cuantitativa. El conductismo se puede

considerar como un esquema de razonamiento limitado y calculador.

Los maestros que aceptan la perspectiva conductista asumen que el

comportamiento de los estudiantes es una respuesta a su ambiente pasado y

presente y que todo comportamiento es aprendido (Wikipedia, 2008).

36



CAPITULO 2

En la pedagogía cada institución se asume como un mundo totalmente

diferente gracias a las estrategias que son aplicadas día a día en ellas , y según

esta teoría el maestro considera que el estudiante debe ser recompensado o

estimulado en el proceso de enseñanza, además que no puede ser evaluado fuera

de los estándares que el docente establece, por otra parte su plan académico

debe estar bien estructurado dando pie a la mecanicidad, aspecto que es notorio

en actividades como la de aprender una regla matemática, de esta forma el

profesor puede manipular el proceso de aprendizaje.

2.8.2 Cognoscitivismo

Se basa en los procesos que tienen lugar atrás de los cambios de conducta.

Estos cambios son observados para usarse como indicadores para entender lo

que está pasando en la mente del que aprende (Mergel, 1998).

En el cognoscitivismo el aprendizaje se realiza mediante la relación de diversos

aspectos registrados en la memoria, independientemente que hayan ocurrido en

tiempos y espacios distintos, pueden hacerse converger para producir un nuevo

conocimiento producto de la razón, y de la lógica.

Es una teoría representada por diversos autores tales como J. Piaget, David P.

Ausubel, Lev Vygotski, entre otros, donde se establece que el aprendiz construye

sus conocimientos en etapas, mediante una reestructuración de esquemas

mentales (Wikipedia, 2008).

Es así como en educación el docente debe brindar las herramientas más

apropiadas al educando de un forma organizada para que logra conceptualizar,

interpretar, resumir, por sus propios medios, demostrando que es un ser pensante.

37



CAPITULO 2

2.8.3 Constructivismo

Se sustenta en la premisa de que cada persona construye su propia perspectiva

del mundo que le rodea a través de sus propias experiencias y esquemas

mentales desarrollados. El constructivismo se enfoca en la preparación del que

aprende para resolver problemas en condiciones ambiguas Schuman (citado en

Mergel, 1998).

Un elemento esencial en la preparación de un Sistema para el Diseño

Instruccional profesional (ISD), es la sólida sustentación en aspectos de teoría del

aprendizaje porque permite contemplar todas las dimensiones del ISD. Pueden

servir de apoyo diferentes teorías, dependiendo de los estudiantes y de la

situación. El diseñador instruccional tiene que entender las debilidades y fortalezas

de cada teoría de aprendizaje para poder optimizar su uso en el diseño de la

estrategia adecuada. Las recetas del diseño instruccional podrían ser de utilidad

para el diseñador novato (Wilson, 1997), que tiene poca experiencia y destreza;

pero para el diseñador experimentado las teorías de aprendizaje son de gran

ayuda porque le permiten tener una visión más amplia del proceso para identificar

nuevas posibilidades y formas diferentes de ver el mundo. Como quiera que sea,

realicemos o no, la mejor decisión sobre el diseño, esta debe estar sustentada en

nuestros propios conocimientos sobre esas teorías.

2.9 Cognición

Hace referencia a términos como lo son conocimiento y conocer, para conocer

se necesita tener idea o noción de algo, tener claro su esencia, naturaleza, razón

de ser de la cosa, haciendo uso de la mente.

38



CAPITULO 2

Para Neisser (citado en Gallegos, 2008), cualquier cosa que conozcamos

acerca de la realidad, tiene que ser mediada, no sólo por los órganos de los

sentidos, sino por un complejo de sistemas que interpretan y reinterpretan la

información sensorial.

El término cognición es definido como los procesos mediante los cuales el input

sensorial es transformado, reducido, elaborado, almacenado, recobrado o

utilizado. Los términos sensación, percepción, imaginación, recuerdo, solución de

problemas, etc. se refieren a etapas o aspectos hipotéticos de la cognición que

ayudarán a construir recuerdos que la memoria evocará logrando crear una

conducta en el hombre.

Los procesos cognitivos se desarrollan de una manera organizada durante el

crecimiento humano, todas las experiencias vividas por el hombre pueden ayudar

a la aparición de estos procesos para lograr completar el proceso de aprendizaje.

Según los evolucionistas el cerebro es una colección de sistemas diseñada para

cumplir funciones que contribuyen a potenciar el éxito reproductivo, su meta

primordial. Tal como es posible considerar la inteligencia como un fenotipo e

identificar la multitud de subprogramas que contribuye a una determinada pericia,

se puede postular que la cognición humana es un fenotipo e identificar

subprogramas que configuren las características de la actividad. Desde los datos

aportados por los sentidos, o datos de entrada, pasando por todas las etapas

internas de retraducción, elaboración y almacenamiento para su eventual

utilización posterior, la sicología ha descrito una serie de etapas

interdependientes, que definen diferentes momentos del procesamiento de

información. Estas etapas pueden agruparse para efectos de su estudio, en

procesos cognitivos simples, y procesos cognitivos superiores. En definitiva el

termino cognición se puede definir como la habilidad para adquirir conceptos,

información, conocimientos, en donde el concepto es la representación que el

individuo da a un objeto en su mente.

39



CAPITULO 2

Cuando un individuo hace suyo un objeto a través de la cognición se dice que

realmente logró conocer a dicho objeto, es decir realmente conoce lo que es

dicho objeto.

Según Puleo (2008), en educación este proceso permite adquirir aptitudes

como el adiestramiento y la capacitación y actitudes emotivas, conductuales, de

motivación como la participación la creatividad y la critica entre otras.

2.10 Aprender a Aprender

Se puede describir como el acto de tener conciencia de cómo se debe

aprender, de los medios que se utilizan para realizar el proceso de aprendizaje.

Es encontrar la manera de entender, analizar y aprender las cosas del exterior

por los medios que a cada uno le parezcan convenientes, cómodos o más fáciles.

Por ejemplo un propio método de estudio como por ejemplo, el de hacer

esquemas, así la persona logra crear un mecanismo de aprendizaje propio ya que

será entendido por el de esta forma, por el contrario otra persona podría

interpretarlo de otra manera o simplemente no lo entendería.

Es descubrir, crear, inventar, los medios que le permiten seguir con los

procesos de asimilación y acomodación intelectiva de un modo intermitente, no

sólo en la edad escolar, sino, en todo momento durante el trascurso de la vida ya

que el hombre es un aprendiz permanente.

Aprender a aprender es lograr que el conocimiento adquirido por la persona

que lo adquiere sea significativo, de tal manera que lo pueda utilizar de forma

efectiva, es un proceso superior que consiste en darse cuenta de lo que uno

aprende y cómo lo aprende. Implica controlar el aprendizaje. También se puede

definir como el proceso intelectual que una persona realiza, para darle sentido a

sus capacidades cognitivas.

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CAPITULO 2

En la Pedagogía actual cada vez se hace más hincapié en la idea de que el

alumno o alumna ha de jugar un papel activo en su propio aprendizaje,

ajustándolo de acuerdo con sus necesidades y objetivos personales.

Durante el proceso de aprendizaje la mente realiza algunos procesos entre los

cuales tenemos el proceso de asimilación la cual es el mecanismo que permite

incorporar un estímulo, la acomodación es cómo se modifica el cerebro al

incorporarlo. El equilibrio mental hace uso de estas con la finalidad de que el

hombre logre la adaptación. (Krell, 2008).

2.11 Mapas cognitivos

Según López (2004), para Eden, Jones y Sims, un mapa cognitivo es una

técnica de modelación que permite captar ideas, creencias, valores, así como las

interrelaciones de una situación problemática, de modo que se facilite su estudio y

análisis.

A diferencia de Novak y Buzan, los mapas cognitivos son entendidos como una

herramienta del investigador para:

1. Ayudar a las personas a estructurar una situación problemática a la que se

enfrenta.

2. Clarificar su visión respecto a la misma

3. Explorar posibles alternativas de solución, siempre asumiendo que se trata

de una interpretación del problema. (López, 2004).

Un esquema cognitivo es una representación gráfica en forma jerárquica de un

conjunto de conocimientos relacionados entre sí. En los esquemas cognitivos

se encuentran términos de importancia como son:

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CAPITULO 2

• Tema

• Descriptor

• Tópico

• Conector

El tema determina al conjunto de conocimientos muy claros y concisos que

están estrechamente relacionados entre sí, tiene que ver con lo que conocemos

como información.

El descriptor es aquel término que permite representar a una entidad a través

de una expresión.

El tópico es el conjunto de informaciones relacionadas al descriptor, puede

estar representada por un conjunto de relaciones entre términos

Los conectores son expresiones utilizadas en los mapas cognitivos para

relacionar dos términos referentes a una entidad, un término y la información

referente al mismo y perteneciente a la entidad, relación entre conjunto de

informaciones.

Los Esquema Cognitivos son el producto de una combinación de los Mapas

Conceptuales y Mapas Mentales, en uno se brinda la información de manera

explícita y en el otro de una forma no explícita pero jerárquica respectivamente. En

la figura 2.3 se muestra la relación anterior:

42



CAPITULO 2

Figura 2.3 Esquema cognitivo

2.12 Método Deductivo en Estrella

El Método Deductivo en Estrella está basado en la proposición presentada

como métodos de diseño centrados en el usuario, aplicada al desarrollo de

proyectos interactivos, el cual afirma que “definir un orden secuencial de

actividades es inapropiado”(Puleo, 2008).

El Método Estrella está centrado en la evaluación de todo el proceso y se

comienza normalmente por establecer los objetivos que se desean alcanzar y

luego se puede desarrollar cualquiera de las demás actividades a diferencia del

método secuencial que establece la ejecución de ellas en forma consecutiva, de

esta forma se pueden realizar modificaciones en cada una de las fases de acuerdo

a las necesidades que surjan durante el desarrollo de un sistema.

Cada actividad se puede evaluar y establecer cambios, siendo por lo tanto un

método dinámico e interactivo. Se considera que la evaluación es la actividad más

importante porque permite detectar las fallas en cualquier momento del proceso.

TEMA TÓPICO DESCRIPTOR CONECTOR

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CAPITULO 2

En la figura 2.4 se pueden observar las fases del método y sus interrelaciones.

Figura 2.4 Método Deductivo en Estrella

2.12.1 Definición de objetivos

Un objetivo es toda aquella actividad proyectada o planeada que se ha

seleccionado antes de su ejecución y está basada tanto en apreciaciones

subjetivas como en razonamientos técnicos objetivos de acuerdo con las

características que se piensa debe tener un sistema.

44



CAPITULO 2

En todo el proceso de enseñanza-aprendizaje la determinación de los objetivos

es la actividad más importante por cuanto de ella dependen prácticamente todas

las demás actividades.

La definición de los objetivos en general está relacionada a la forma de pensar

del diseñador. Estos se pueden clasificar en: Empíricos, Racionalistas,

Pragmáticos, Heurísticos, Éticos, Económicos, Sistemológicos entre otros.

Al momento de definir los objetivos se deben hacer las siguientes preguntas

Fundamentales: ¿Vale la pena?, ¿A quién beneficia?, ¿Cuales son sus usuarios?

En cuanto a las especificaciones andragógicas tenemos que se debe

especificar:

• Objetivos: Respondiendo a la pregunta ¿Qué?

• Las metas: Con las preguntas ¿Cómo ... Cuándo... Dónde...Cuánto?

• La Finalidad: Respondiendo a la preguntas ¿Por qué... Para qué?

• Los Usuarios: Con la pregunta ¿Quién?

Los recursos: Respondiendo ¿Con qué?

• Plantear hipótesis: Éstas debes ser, atinentes, explicativas, verificables,

predictivas, compatibles.

• Las especificaciones: Se asignan la función y el rendimiento esperado de

los elementos del sistema.

2.12.2 Documentación

Conjunto de actividades que son necesarias para la presentación, organización

y comunicación del conocimiento relacionado con un determinado sistema, con el

fin de ofrecer la máxima accesibilidad y utilidad a la información que contiene.

45



CAPITULO 2

La realización de la documentación supone el paso ordenado y obligatorio a

través de una serie de etapas, cada una de las cuales se caracteriza por tener una

finalidad propia inconfundible.

Para tal objetivo se debe realizar un plan de trabajo, recurrir a las distintas

fuentes bibliográficas, ordenar el material recopilado para por último seleccionar la

información importante.

La documentación está determinada por los documentos y la información

contenida en ellos. Los documentos son el medio físico donde se han registrado

datos para la lectura humana o para el uso de máquinas especiales, una de ellas

es la computadora.

La información es el significado que se le asigna a cierta representación

simbólica expresada en forma de signos convencionales, los cuales se

caracterizan por señales o impresiones gráficas en forma de números, letras,

palabras, etc. representados generalmente mediante datos y un determinado

contexto.

La información se relaciona con datos y con hechos.

• Los datos se consideran como la representación simbólica que sirve de

base para procesar y transmitir atributos de una entidad, con el fin de

proveer información a un observador o usuario de los datos.

• Los hechos indican aquello que una proposición describe o afirma,

constituyendo de esta forma las unidades del conocimiento al representar lo

que la mente capta con su razonamiento y que expresa mediante una

proposición lo que nuestro conocimiento posee.

Generalmente los datos y los hechos se registran en documentos en forma de

un impreso, donde se han copiado letras, números, figuras u otros caracteres

46



CAPITULO 2

correspondientes a un pliego de papel. De acuerdo como se agrupan estos

impresos se tienen los siguientes documentos:

• Monografía: Conjunto de material impreso que trata sobre la

descripción de un tema determinado.

• Carpeta: Impresos unidos por un soporte mecánico que los permite

sacar o introducir y que contiene una o varias monografías.

• Revista: Documento de publicación periódica que contiene varias

monografías cosidas, engrapadas o engomadas.

• Folleto: Documento con varios impresos cosidos, engomados o

engrapados con una carátula delgada y que puede contener una o

varias monografías.

• Libro: Documento formado por varios impresos cosidos y

encuadernados con una carátula gruesa y que trata sobre una

determinada materia o la descripción de un determinado hecho o

actividad, sea ésta real o imaginaria.

En el caso de utilizar una computadora se tiene que los datos se guardan en

archivos físicos de una cierta magnitud, el cual está dividido a su vez en registros

físicos.

Para una buena documentación se debe realizar todo una revisión exhaustiva

de materiales y su organización, es por ello que se debe llevar a cabo una serie

de actividades entre las que se destacan:

• Información almacenada en bases de datos.

• Investigaciones bibliográficas: Como obras magistrales, monografías y

folletos, hemerografias, informes.

47



CAPITULO 2

• Organización del material bibliográfico.

• Consulta a centros de información.

• Localización de la documentación adecuada.

• Ubicación y consulta a especialistas y/o expertos.

• Adquisición y representación del conocimiento.

• Archivar datos y hechos significativos y/o importantes en un medio físico

adecuado.

• Normalizar y ordenar los documentos, los datos y los hechos, descartando

la variedad innecesaria o superflua.

La efectividad de la documentación depende en gran parte del tamaño y

composición de la clasificación de los documentos que contienen la información

relativa al sistema en estudio, para lo cual se toman generalmente dos

parámetros: la recuperación y la precisión.

La recuperación se refiere a la cantidad de documentos que pueden estar

relacionados de una forma u otra con el sistema en estudio.

La precisión se refiere a la relevancia que tiene la información contenida en los

documentos relacionados con el sistema en estudio.

2.12.3 El análisis

Es el conjunto de actividades relacionadas con la identificación de las entidades

y los atributos de un sistema, con el fin de que se puedan entender y comprender

las relaciones existentes entre ellas para establecer sus requerimientos y los

recursos necesarios y/o disponibles.

Cuando se identifican los atributos de una entidad se pueden observar sus

propiedades en un determinado tiempo y en un determinado espacio dimensional

relacionados con una cierta visión de escala.

48



CAPITULO 2

Para realizar el análisis fundamental de un sistema se debe obtener una

respuesta sobre los siguientes aspectos:

• Red Conceptual del Sistema: Todos los conceptos relacionados con sus

entidades, atributos, relaciones, ambiente y objetivos.

• Estructura y funciones del sistema: Estableciendo claramente el tiempo y la

varianza posible de sus datos.

• Requerimientos: Fijando los criterios y restricciones que el ambiente

establece sobre el sistema y que puedan ser satisfechos con los recursos

humanos, tecnológicos y económicos que se tienen disponibles

Las actividades deductivas relacionadas con el análisis están determinadas por:

• Realizar un análisis Conceptual: Elaboración de la descripción general del

sistema, Validación de la descripción, Especificación de las restricciones,

Determinación de los recursos tecnológicos, humanos y económicos.

• Definir entidades, atributos y relaciones del sistema.

• Establecer las características generales del sistema.

• Especificar los requerimientos del sistema: requerimientos funcionales,

requerimientos de interacción con el usuario, requerimientos de desarrollo y

operación del sistema, requerimientos de calidad, niveles de ayuda al

usuario, funcionamiento correcto, facilidad de mantenimiento, integridad

contra amenazas de mal uso, facilidad de uso.

• Esquematizar el desarrollo del sistema.

• Observar el sistema en un determinado instante de tiempo.

• Observar el sistema en un determinado espacio dimensional.

• Definir las condiciones ambientales donde se localiza el sistema

• Determinar los criterios en cuanto a costos y alternativas.

• Realizar el Análisis Didáctico con los especialistas y/o expertos

49



CAPITULO 2

La identificación del sistema y de sus requerimientos se debe hacer bajo

condiciones debidamente planificadas y controladas, facilitando la organización de

los datos y de los hechos relacionados con la estructura y funciones del sistema.

• Observación del sistema de acuerdo con los objetivos planteados.

• Definición de la escala de visión del sistema (micro, macro)

• Establecer las condiciones ambientales en las cuales se ubica el sistema.

• Determinación de los recursos tecnológicos, humanos y económicos que se

disponen.

• Determinación de los criterios necesarios para establecer posibles

alternativas si los recursos no están disponibles.

2.12.4 La síntesis

Conjunto de actividades relacionadas con la interpretación de las relaciones

existentes entre las entidades, entre las entidades y el ambiente y entre los

atributos de cada entidad, determinando de acuerdo con su importancia y/o

significación de un modelo operativo del sistema en estudio.

La representación formal de un sistema al finalizar el proceso de síntesis se

concreta en un modelo, el cual generalmente está restringido por tres factores:

• Dominio Limitado: El modelo como representación de un sistema puede

excluir entidades, atributos y relaciones que no se han tomado en cuenta

por diversas circunstancias, generalmente por falta de conocimientos y

escasez de recursos.

• Simplificación: El modelo se puede simplificar para hacerlo más sencillo de

entender, pero esto pude determinar imprecisiones en su utilización.

50



CAPITULO 2

• Relaciones Amplias: El modelo puede enfocarse hacia relaciones amplias

entre las entidades o sus atributos, tales como direccionamientos o

jerarquías difusas que no son suficientes para determinar precisión en la

predicción de su comportamiento.

Lo más importante de la síntesis es responder a las preguntas siguientes:

• SIGNIFICANCIA: Interpretación objetiva de las entidades, atributos y

relaciones que tiene un sistema. Determinan la esencia y razón de ser

del sistema.

• IMPORTANCIA: Interpretación subjetiva de las entidades, atributos y

relaciones que tiene un sistema. Se tienen interpretaciones personales

en cuanto a la estructura y funciones, especialmente éstas últimas.

Al momento de evaluar el modelo creado de acuerdo a la importancia y

significancia de las entidades se debe considerar:

• ¿Cuales son las capacidades y habilidades intelectuales y/o físicas que

requiere un novato para conocer y utilizar el sistema representado en el

modelo?

• ¿Cual es el tiempo requerido para que un novato pueda utilizar las

interpretaciones representadas en el modelo?

• ¿Cual es el aumento de conocimientos que puede tener un novato al utilizar

el modelo?

• ¿Cual es la apreciación subjetiva o valoración que le puede dar un novato al

sistema utilizando el modelo como referencia?

51



CAPITULO 2

2.12.5 El diseño

Es el conjunto de actividades relacionadas con la eficiente utilización del

conocimiento y de los recursos tecnológicos, económicos y humanos con el fin de

obtener las especificaciones y prototipo que deben satisfacer los objetivos y

restricciones de un sistema en particular.

El diseño es una actividad híbrida que depende para su ejecución de una

mezcla adecuada de ciencia, de arte y de tecnología, la cual está restringida por

las limitaciones que se le pueden imponer para su significación.

La utilización eficiente de los recursos disponibles para el Diseño debe tomar en

cuenta la lógica de la toma de decisiones para una adecuada optimización y

satisfacción de objetivos.

El Diseño está restringido a la utilización de un sistema prototipo como si éste

fuera real, estando su existencia y comportamiento en el futuro, para lo cual debe

tomar en cuenta posibles cambios en el ambiente del sistema real.

Tomando en cuenta las características propias y los objetivos de la Edumática,

se puede clasificar su diseño en los siguientes módulos instrumentales:

1.- TUTORIALES:

Todo el contenido instruccional se agrupa en MODULOS (o capítulos) y éstos a

su vez en TEMAS que contienen las Unidades Instruccionales.

Su estructura es prácticamente lineal y consta de las siguientes partes:

1.- Portada con el título y autor(es).

2.- Créditos.

52



CAPITULO 2

3.- Introducción con los pre-requisitos.

4.- Instrucciones.

5.- Índice del contenido.

6.- Objetivos Instruccionales.

7.- Guía de actividades.

8.- Contenido instruccional organizado por Módulos.

9.- Bibliografía, si no se ha incluido en las referencias de cada Unidad

Instruccional.

2.- EJERCICIOS Y PRÁCTICAS:

Las Unidades Instruccionales en este caso están estructuradas de la siguiente

forma:

1.- Resumen teórico sobre el tema a enseñar.

2.- Ejercicios resueltos.

3.- Ejercicios propuestos con su respectiva solución.

4.- Ejercicios por resolver.

3.- SIMULACIONES DIDACTICAS:

Las Unidades Instruccionales tienen una estructura ramificada y en cada

Unidad se presentan situaciones o problemas donde el Novato debe tomar una

decisión. El sistema responde de acuerdo con la decisión tomada y le presenta

una nueva situación o problema.

53



CAPITULO 2

4.- JUEGOS INSTRUCCIONALES:

Las Unidades Instruccionales tienen una estructura mixta y en cada Unidad se

presentan opciones, situaciones o problemas donde el Novato debe tomar una

decisión. El sistema responde de acuerdo con la decisión tomada y le presenta

una nueva situación o problema pero con la intención de ganar o de presentar una

oposición para que el Novato no pueda avanzar.

5.- SISTEMAS EXPERTOS:

Las Unidades Instruccionales contienen en forma estructurada reglas del tipo

SI (A) entonces (B) de lo contrario (C)

Representan la experticia que tiene una persona sobre un determinado

sistema. Todo el conjunto de reglas se estructura en lo que se conoce con el

nombre de base de conocimientos, donde el inicio se realiza especificando unos

datos iníciales y luego se continúa dando respuesta a las preguntas que se le

plantean hasta llegar a una determinada conclusión.

El caso más típico son los sistemas de diagnóstico médico o determinación de

fallas de índole mecánica.

Lo más importante del Diseño es que hace énfasis en establecer claramente todo

lo relacionado con:

1.-Las Especificaciones

a.- Los recursos tecnológicos, humanos y financieros con que se dispone

para la ejecución del sistema.

b.- Características de los equipos necesarios o del soporte físico

("hardware") requerido para la utilización del sistema instruccional.

54



CAPITULO 2

c.- Características del material instruccional o del soporte lógico ("software")

necesario para el funcionamiento del sistema instruccional.

d.- Normas técnicas del diseño que sean específicas al sistema. Y en

especial con su transportabilidad, su seguridad, su integridad.

e.- Consideraciones estéticas relativas al estudio de las imágenes y su

diseño gráfico.

2.- Interfaces:

Es una parte muy importante a tomar en cuenta al realizar el diseño pues

determina la participación activa del Novato. Las principales actividades

interactivas son:

a.- Menús.

b.- Comandos.

c.- Preguntas y respuestas textuales.

d.- Botones.

e.- Ventanas.

f.- Manipulación de objetos.

g.- Animaciones.

h.- Decisiones.

i.- Cálculos.

j.- Situaciones condicionales.

k.- Situaciones limitantes en tiempo y acciones.

55



CAPITULO 2

3.- Prototipo:

Determina la utilización inicial del sistema para poder comprobar si su

estructura y sus funciones satisfacen los requerimientos y los objetivos del

sistema.

Este prototipo puede modificarse a medida que se realizan las correspondientes

evaluaciones hasta llegar al prototipo final que se establece con la Implementación

del sistema.

2.11.6 La implementación

Es el conjunto de actividades que es necesario realizar para establecer las

bases instrumentales que sean las más adecuadas en cuanto a técnicas y

tecnologías necesarias para el funcionamiento eficaz de un sistema, utilizando

para ello todos los recursos disponibles, sean estos tecnológicos, humanos y

financieros. La implementación conforma una manera particular de poner en

funcionamiento un sistema, no para satisfacer vanidades o caprichos de un

diseñador, sino para resolver problemas que impliquen una optimización y

racionalización de estructuras y funciones que satisfagan los objetivos del sistema

en forma eficaz.

El aspecto más importante de la implementación es el de que el sistema

funcione con eficacia al satisfacer los objetivos planteados, para lo cual se deben

destacar las siguientes características:

• SIMPLICIDAD: El sistema debe llevar al usuario un mensaje claro, sin

ilustraciones que lo distraigan de su objetivo específico.

56



CAPITULO 2

• BREVEDAD: El sistema debe ofrecer mensajes informativos precisos y

cortos.

• FUNCIONALIDAD: EL sistema debe utilizar ilustraciones (texto e imágenes)

que faciliten al usuario la internalización del mensaje informativo y no debe

incorporar información superflua.

Los métodos para implementar un sistema dependen grandemente de los

recursos disponibles, sean estos tecnológicos, humanos o financieros y por ello es

necesario producir una solución adecuada a una determinada realidad y dentro de

las limitaciones existentes. Podemos establecer ciertos criterios para diferentes

tipos de implementación:

1.- IMPLEMENTACION PRAGMATICA: En este caso no se buscan alternativas,

no hay razonamientos ni explicaciones, sino que se hace uso de experiencias

anteriores con una actitud preponderadamente práctica. Estableciendo estructuras

y funciones en base a la intuición y a la experiencia.

Esta actitud tiene utilidad cuando hay experiencia y una tradición sustentada en

la eficacia y cuando hay sistemas donde se carece de información o de recursos y

donde es importante la intuición, soluciones rápidas y que tengan una utilidad

inmediata.

2.- IMPLEMENTACION TIPOLOGICA: Muchos sistemas pueden ser clasificados

como semejantes y pueden tener comportamientos similares en situaciones

existentes, conformando implementaciones tipo que permiten su utilización con

eficacia, al adaptarse su estructura y funciones a las necesidades que plantea el

sistema.

57



CAPITULO 2

Existen muchas soluciones estructurales y funcionales que han sido aceptadas

por los usuarios a lo largo de los años, las cuales han creado una tipología que

después de observarlas, vivirlas, analizarlas y evaluarlas, han resultado eficaces y

por lo tanto aceptadas como respuestas a necesidades particulares.

3.- IMPLEMENTACION ANALOGICA: Este tipo de implementación consiste en

extender a un caso particular la regulación estructural y funcional establecida para

otro caso por razones de semejanza.

Las analogías y metáforas en forma sistematizada forman una técnica llamada

Sinéctica, la cual se concibe como una actividad grupal dirigida hacia la solución

de problemas mediante la génesis analógica, la creación y producción de

soluciones mediante comparaciones, semejanzas, metáforas, etc., convirtiendo lo

vulgar en insólito y viceversa.

El método sinéctico se basa en las siguientes analogías:

a.- Analogías Realistas o Directas: La comparación se basa en situaciones,

hechos, objetos y artefactos conocidos, del arte, la ciencia o de la tecnología.

Cuando se compara con los seres vivos y se plantean soluciones hechas por el

hombre nos encontramos con una ciencia denominada biónica.

b.- Analogías Corporales o Personales: La comparación se hace de tipo personal,

al identificar estructuras y funciones con un aspecto, situación o comportamiento

personal que permitan la Implementación del sistema. ... ¿Si yo fuera ese sistema,

como actuaría para evitar la introducción de datos falsos? ...

c.- Analogías Abstractas o Simbólicas: Se intenta implementar un sistema que

represente más su esencia, buscando la conceptualización de una determinada

situación que se considera análoga con el sistema, sea, con su interpretación

simbólica.

58



CAPITULO 2

d.- Analogías Irreales o Fantásticas: La comparación se hace sobre entidades o

hechos que no existen pero que son imaginados. ... enseñar mediante Juegos

Instruccionales o de Realidad Virtual...

4.- IIMPLEMENTACION CANÓNICA: Este tipo de implementación se basa en

términos de una orden, de una organización o en regularidades matemáticas o

geométricas, fundamentadas en normas o Leyes que determinan una metodología

racionalista y sistematizada de lo básico y elemental de un determinado sistema.

Para implementar con eficacia un sistema se deben tomar en cuenta los

siguientes aspectos andragógicos:

1.- La Presentación Global

Al utilizar el computador como medio instruccional, una pantalla puede dividirse

en zonas y puede implementar cada zona por separado:

• Una zona para la identificación del módulo instruccional.

• Una zona para los comandos interactivos.

• Una zona para el contenido del Tema a tratar.

• Una zona para comentarios o ayudas.

Es importante mantener el estilo de división de las pantallas a todo lo largo del

módulo Instruccional.

2.- La Imagen en la Pantalla

La imagen es la presentación tanto visual como auditiva que se le presenta a un

usuario en un momento dado y conviene que esté estructurada de tal forma que

sea fácil reconocer sus articulaciones y sus puntos fuertes, jerarquizando

visualmente la información para facilitar su memorización y su futura

internalización.

59



CAPITULO 2

La utilización de detalles sensoriales en exceso, sean visuales o auditivos, no

permiten la interpretación de su significado. En realidad, la abundancia de detalles

lo que hace es complicar el, proceso de enseñanza - aprendizaje.

Según la Ley de Miller, un novato puede memorizar 5 ± 2 elementos de

información mientras trabaja con su memoria a corto plazo. Por lo tanto las

imágenes no deben exceder de unos cinco elementos informativos.

- No hay que dudar en la repetición de elementos de información o de emplear

asociaciones para reforzar la memorización.

- La memorización mejora cuando no existe la obligación de volver atrás una y otra

vez para encontrar de nuevo una información.

- Es deseable que las preguntas, sus respuestas y sus comentarios estén en la

misma pantalla.

- Un contenido se retiene mejor cuando está integrado a una historia, unida por

una narración y jerarquizado, y si se incluyen matices de humor, mucho mejor.

a.- El Texto:

La imprenta es una profesión y en la actualidad ha alcanzado una calidad

cercana a la perfección.

Se debe reconocer que en lo concerniente al texto se tienen muchas fallas y la

pobreza general en la presentación tipográfica es muy frecuente.

Las características más resaltantes relacionadas con el texto son: estilo,

tamaño, fuente, color, efecto, disposición, bandera, ubicación.

60



CAPITULO 2

b.- El Grafismo:

El hombre posee dos hemisferios cerebrales. El izquierdo se ocupa de lo

analítico y lo racional, siendo sede de la lectura de textos, del cálculo mental, de

las actividades verbales, del control del tiempo, etc. El derecho es el de la intuición

y la imaginación, sede de la creatividad, de los símbolos, del reconocimiento de

las formas y de las actividades relacionadas con el espacio.

Generalmente se le da más importancia al desarrollo del hemisferio izquierdo,

llamado dominante, en perjuicio del derecho.

Existen cuatro tipos de ilustraciones o grafismos:

• La Representación Figurativa: Es auto explicativa y es una imagen

semejante al objeto, permitiendo visualizar ejemplos. No facilita el paso

a la abstracción y requiere de tiempo y de un recurso humano y

tecnológico de alto nivel para su puesta a punto. Por lo tanto, es cara.

• La Representación Esquemática: No tiene un significado

inmediatamente perceptible y requiere de una cierta reflexión.

Generalmente se acompaña de un esquema conceptual para permitir

su razonamiento mediante un texto.

• La Representación Simbólica: Utiliza pictogramas, o sea, ilustraciones

que guardan relación con la realidad, pero que están estilizadas para

ofrecer una información clara y rápida.

• La Representación Abstracta: Precisa de un aprendizaje, puesto que

su significado depende de una convención, por ejemplo, en

matemáticas los signos son convencionales tales como la utilización de

las letras X, Y, Z como variables y las de HTML para Páginas Web.

61



CAPITULO 2

c.- El Color:

El color tiene sus imperativos y sus limitaciones, basados en la fisiología y

psicología humana. Mal presentados pueden perjudicar y hasta transformar una

información.

Los estudios realizados demuestran que los colores pueden ser eficaces si se

ajustan a ciertos criterios:

• Los colores deben ser pocos

• El contenido precisa de una jerarquización

• Los colores deben diferenciarse bien entre sí

• Los colores poseen un sentido

• Los colores atraen la atención.

d.- EL Estilo:

El único estilo adecuado es el claro y conciso, sin embargo el lenguaje no debe

ser empobrecido. Se debe respetar la sintaxis, la ortografía y los estilos de

puntuación. Los novatos son muy sensibles al estilo de dialogo y se debe evitar

todo exceso de familiaridad y, en general, todo aquello que pueda producir

irritación.

3.- El Sonido:

Aspecto muy interesante a tomar en cuenta, pero que implica un conjunto de

problemas tecnológicos que se deben resolver.

Se pueden clasificar en tres grandes grupos: Voz

música, efectos sonoros

62



CAPITULO 2

4.- Animaciones:

Las animaciones son un conjunto de imágenes que se presentan en forma

consecutiva dando la impresión visual de movimiento, de igual forma que un dibujo

animado.

Atraen la atención del usuario y pueden convertirse en distractores, o sea,

elementos que conducen al usuario a pensar sobre un tema distinto al que se

desea.

Normalmente las animaciones se reducen a tamaños relativamente pequeños

de 100 x 100 pixeles.

5.- Video:

Este elemento audiovisual es muy interesante por la cantidad de información

que puede transmitir, pero tiene que resolverse el problema tecnológico de su

utilización y de la gran cantidad de memoria que requiere ya que utiliza unos 30

fps.

Para resolver el problema de la memoria se utilizan métodos de compresión de

marcos tales como JPEG y MPEG que reducen la memoria requerida al remover

de las imágenes toda aquella información que se considera innecesaria.

El aspecto más importante al terminar la implementación es la realización de las

pruebas del sistema para conocer si cumplen con los objetivos planteados, para lo

cual generalmente se hacen dos tipos diferentes de pruebas.

• La prueba alfa se realiza con un grupo reducido y seleccionado de

personas, generalmente expertos en el área de que se trata.

• La prueba beta se hace con un grupo más amplio y en forma aleatoria,

generalmente con usuarios típicos del sistema

63



CAPITULO 2

En ambas pruebas se trata de evaluar los siguientes aspectos:

1.- ¿Se han probado todos los caminos lógicos independientes?

2.- ¿Se han identificado los casos de pruebas específicas con los resultados

esperados?

3.- ¿Se ha probado el manejo de errores por parte del usuario?

4.- ¿Se han probado los valores limites?

5.- ¿Se han probado el rendimiento y las limitaciones temporales?

6.- ¿Se han especificado las variaciones aceptables respecto a los resultados

esperados?

7.- ¿Se ha documentado, evaluado y aprobado todo el sistema?

2.12.7 La evaluación

Investigaciones realizadas por especialistas en el campo de la enseñanza -

aprendizaje utilizando Material Instruccional Computarizado o Módulos

Instruccionales, han encontrado muchas fallas en su contenido didáctico y se

presenta por lo tanto una necesidad obvia de evaluar la implementación para

determinar su calidad.

El Centro Nacional para la Enseñanza de las Ciencias (CENAMEC) ha

diseñado un conjunto de instrumentos de evaluación, estructurado para evaluar

seis dimensiones diferentes. A continuación se ofrece un resumen de los mismos.

64



CAPITULO 2

1.-EVALUACION DEL COSTO - BENEFICIO

Este instrumento permite evaluar al Modulo Instruccional con el fin de tomar

decisiones sobre la conveniencia de su adquisición.

Permite recoger información sobre:

a.- El productor del Modulo.

b.- Versión y fecha de edición.

c.- Tipo de Modulo.

Preguntas típicas de ésta evaluación son las siguientes:

a.- ¿Se puede utilizar en más de una sesión de clase?

b.- ¿El Novato debe ser preparado previamente?

c.- ¿El Modulo es multiusuario?

d.- ¿Existe un Manual del Instructor?

e.- ¿El Modulo es el recurso principal de la instrucción?

Es recomendable realizar esta evaluación antes de las demás evaluaciones

Instruccionales.

2.-EVALUACION TECNICA

Esta evaluación lo utilizan técnicos en computación, programadores, ingenieros

de sistemas y todas aquellas profesiones que tengan conocimiento tanto de

equipos como de aplicaciones utilizando el computador. Mediante la aplicación

65



CAPITULO 2

de esta evaluación se pretende recoger información sobre: robustez, instalación,

interface, ejecución, documentación.

Preguntas características de ésta evaluación son las siguientes:

a.- ¿El módulo corre libre de errores de programación?

b.- ¿El módulo es de fácil utilización técnica?

c.- ¿En caso de problemas técnicos proporciona mensajes de error?

d.- ¿Si se realiza una acción de, mas de cinco segundos, se muestra un mensaje

de espera al novato?

e.- ¿El uso del ratón facilita la interface con el Novato?

f.- ¿Tiene un diagrama de flujo de la estructura programática del módulo?

3.-EVALUACION POR UN USUARIO O NOVATO

Esta evaluación debe ser realizada por los novatos que van a utilizar el módulo

y contiene preguntas relacionadas con el módulo tales como:

a.- Intereses del Novato.

b.- Aprendizaje del Novato.

c.- Comprensión del material instruccional.

d.- Ayudas e instrucciones.

e.- Aspectos relacionados con el diseño gráfico y el sonido.

66



CAPITULO 2

f.- Retroalimentación.

Preguntas típicas sobre ésta evaluación son las siguientes:

a.- ¿Permite trabajar con pocas explicaciones del instructor?

b.- ¿El módulo es interesante?

c.- ¿Las preguntas son fáciles de entender?

d.- ¿Cuando utilizas el módulo se aprende algo nuevo?

e.- ¿El módulo tiene mensajes de ayuda cuando se necesita?

f.- ¿Las ilustraciones son fáciles de comprender?

g.- ¿El módulo da tiempo suficiente para leer el texto en la pantalla?

h.- ¿Las instrucciones son claras y precisas?

i.- ¿El sonido que acompaña al módulo es agradable?

4.-EVALUACION DEL ESTILO

Esta evaluación está dirigida a lingüistas, profesores de castellano, correctores

de estilo y todos aquellos profesionales que se desempeñan en el área del

lenguaje.

Permite recoger información acerca de:

a.- Uso de la ortografía.

b.- Redacción.

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CAPITULO 2

c.- Concordancias gramaticales.

d.- Presentación de información escrita.

Preguntas típicas de ésta evaluación son las siguientes:

a.- ¿Tiene errores ortográficos?

b.- ¿Utiliza correctamente los signos de puntuación?

c.- ¿Tiene concordancia de las estructuras orales?

d.- ¿Tiene precisión y sencillez en el texto?

5.-EVALUACION DEL CONTENIDO

Esta evaluación está diseñada para ser aplicada por especialistas de contenido

instruccional o docentes en general.

Permite recoger información acerca de aspectos del contenido del módulo

relacionados con:

a.- Claridad.

b.- Precisión.

c.- Relación con los objetivos didácticos.

d.- Niveles de dificultad.

e.- Motivación.

f.- Legibilidad.

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CAPITULO 2

g.- Creatividad.

6.-EVALUACION DEL DISEÑO INSTRUCCIONAL

Esta evaluación está diseñada para ser utilizada por diseñadores

Instruccionales, diseñadores gráficos, profesionales en tecnología educativa y

docentes en general. Las preguntas típicas de ésta evaluación son:

a.- ¿El análisis estructural permite el logro de los objetivos?

b.- ¿El desglose del objetivo general en objetivos específicos es coherente?

c.- ¿Hay diferentes niveles para el logro del objetivo general?

d.- ¿El grado de complejidad es el apropiado para el Novato?

e.- ¿Existe correspondencia entre las Unidades Instruccionales y los objetivos

didácticos?

f.- ¿Las actividades a desarrollar por el novato se corresponden con la teoría

planteada en las Unidades Instruccionales?

Es recomendable que esta evaluación sea llevada a cabo por dos tipos de

profesionales. Uno para el diseño instruccional y el otro para el diseño gráfico e

interface, utilizando el módulo por lo menos dos veces cada uno.

2.13 Proceso Cibernético para la Enseñanza (EPSE)

Utilizando los Estudios Interactivos a Distancia (EIDIS) como metodología para

el desarrollo de proyectos se implementara atreves del proceso cibernético para la

69



CAPITULO 2

enseñanza – aprendizaje, en donde se establece una entrada, proceso, salida y

una evaluación de allí sus siglas EPSE (Puleo, 2008).

Figura 2.5 Proceso Cibernético para la Enseñanza-Aprendizaje

En este modelo identificamos:

• ENTRADA: Ofrece la información necesaria y suficiente para desarrollar el

Anteproyecto/Proyecto, estableciendo los objetivos operacionales a

desarrollar con su respectiva documentación. Aquí se pone de manifiesto la

teleonomia y todo lo relacionado a la enseñanza, aprendizaje y evaluación

de sistemas.

• PROCESO: En este caso se analizará el proceso, el cual ofrece la

formación necesaria y suficiente para desarrollar el anteproyecto/proyecto,

mediante el análisis y la síntesis de todos los conocimientos adquiridos. Es

en esta fase del modelo en que se define todo lo relacionado al proceso de

enseñanza, todo lo relacionado a tele cursos, y donde se de manifiesto toda

la atención y motivación que el usuario del sistema presente, se define la

estructura y funciones.

70



CAPITULO 2

• SALIDA: Se produce la ejecución del anteproyecto/proyecto mediante su

diseño y su implementación, relacionados con la eficiente utilización del

conocimiento y de los recursos tecnológicos (técnicas y tecnologías),

económicos y humanos con el fin de obtener un anteproyecto/proyecto que

debe satisfacer los objetivos y restricciones para el funcionamiento eficaz

del proceso de enseñanza-aprendizaje. Representa la fase cognitiva tiene

relación con el aprendizaje del usuario del sistema.

• EVALUACIÓN: En este caso se analizará la evaluación (e), la cual

ofrece los procedimientos necesarios y suficientes para determinar si la

ejecución (anteproyecto/proyecto) (s) se ha realizado de acuerdo con los

objetivos operacionales (e) establecidos previamente. si no es así, se repite

el proceso.

2.14 Unified Modeling Language (UML) y Tipos de Diagramas

Es un lenguaje gráfico para visualizar, especificar, construir y documentar un

sistema. UML ofrece un estándar para describir un "plano" del sistema (modelo),

incluyendo aspectos conceptuales tales como procesos de negocio y funciones del

sistema, y aspectos concretos como expresiones de lenguajes de programación,

esquemas de bases de datos y componentes reutilizables.

Es importante resaltar que UML es un "lenguaje" para especificar y no para

describir métodos o procesos. Se utiliza para definir un sistema, para detallar los

artefactos en el sistema y para documentar y construir. En otras palabras, es el

lenguaje en el que está descrito el modelo (Wikipedia, 2008).

Dentro de UML encontramos un conjunto de diagramas entre lo que

destacamos:

71



CAPITULO 2

1 Diagrama de Casos de Usos

Los casos de uso no son parte del diseño (cómo), sino parte del análisis (qué).

De forma que al ser parte del análisis nos ayudan a describir qué es lo que es

sistema debe hacer. Los casos de uso son qué hace el sistema desde el punto de

vista del usuario. Es decir, describen un uso del sistema y cómo este interactúa

con el usuario.

2 Diagramas de Interacción

En los diagramas de interacción se muestra un patrón de interacción entre

objetos y se utilizan para moldear una vista dinámica del análisis y el diseño de un

sistema. Hay dos tipos de diagrama de interacción, diagramas de secuencia y

diagramas de colaboración.

• Diagrama de Secuencia : Un diagrama de secuencia muestra una

interacción ordenada como en un gráfico en dos dimensiones en el eje

vertical los objetos y en el horizontal el tiempo según la secuencia

temporal de eventos sin orden prefijado cada objeto o actor tiene una línea

vertical, y los mensajes se representan mediante flechas entre los distintos

objetos. El tiempo fluye de arriba abajo. Se pueden colocar etiquetas bien

en el margen izquierdo o bien junto a las transiciones o activaciones a las

que se refieren.

• Diagrama de colaboración : Un diagrama de colaboración muestra una

interacción organizada basándose en los objetos que toman parte en la

interacción y los enlaces entre los mismos, permite moldear los objetos y

los enlaces implicados en la implementación de una interacción sin hacer

72



CAPITULO 2

caso de las demás, destacándose por la organización de los objetos,

muestran las relaciones entre los roles de los objetos. La secuencia de los

mensajes y los flujos de ejecución concurrentes deben determinarse

explícitamente mediante números de secuencia.

3 Diagrama de estados

Un diagrama de estados muestra la secuencia de estados por los que pasa un

caso de uso o un objeto a lo largo de su vida, indicando qué eventos hacen que se

pase de un estado a otro y cuáles son las respuestas y acciones que genera. En

cuanto a la representación, un diagrama de estados es un grafo cuyos nodos son

estados y cuyos arcos dirigidos son transiciones etiquetadas con los nombres de

los eventos.

4 Diagramas de actividades

En los diagramas de actividades la idea fundamental es modelar el flujo de control

entre actividades. Gráficamente un diagrama de actividades será un conjunto de

arcos y nodos, desde un punto de vista conceptual, el diagrama de actividades

muestra cómo fluye el control de unas clases a otras con la finalidad de culminar

con un flujo de control total que se corresponde con la consecución de un proceso

más complejo.

5 Diagrama de clases

Describen la estructura estática de un sistema. Una clase es un grupo de cosas

que cuenta con propiedades (atributos) y acciones similares.

73



CAPITULO 2

6 Diagrama de despliegue

Muestra la arquitectura física de sistema informático, puede mostrar a los equipos

y dispositivos y también mostrar sus interconexiones.

2.15 ¿Qué es Moodle?

Es una plataforma e-learning cuyo nombre es una sigla que corresponde a las

palabras en inglés: Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment

(Entorno de aprendizaje modular y dinámico orientado a objetos. Es un paquete de

software para la creación de cursos y sitios web basados en internet, en pocas

palabras LMS (Learning Management System) o sistema web que permite crear

contenidos educativos para su distribución mediante medios electrónicos

Moodle es un sistema de administración de cursos que ayuda a los educadores

a crear comunidades de aprendizaje en línea. El creador de dicha plataforma fue

Martin Dougiamas. Éste defendía la idea de que el conocimiento se construye en

la mente de los alumnos en vez de ser transmitido por libros y lo más importante,

en el aprendizaje colaborativo(scribd, 2009).

74



CAPITULO 3

Capítulo 3

Diseño o Aplicación de la Metodología en el Desarro llo

del Sistema

En todo proyecto computacional es indispensable la aplicación de una

metodología con la finalidad de garantizar que las actividades involucradas en su

desarrollo sean realizadas de manera organizada. En este caso en particular para

el desarrollo de la herramienta Web para los temas de Propiedades Periódicas,

Enlace Químico y Estequiometria, se utilizó el modelo de Estudios Interactivos y a

Distancia (EIDIS), haciendo uso del método Deductivo en Estrella, el modelo

Cibernético EPSE y el uso de esquemas cognitivos. Este método se implementó

ya que se utiliza como recurso instruccional para describir el programa o contenido

de un curso o asignatura de manera de facilitar el proceso de enseñanza-

aprendizaje

3.1 Análisis

Está determinado por el conjunto de actividades relacionadas con la

identificación de las entidades y los atributos de un sistema, con el fin de que se

puedan entender y comprender las relaciones existentes entre ellas para

establecer sus requerimientos y los recursos necesarios y/o disponibles

(Puleo,2008 ).

75



CAPITULO 3

3.1.1 Especificación de los requisitos del sistem a

Un requisito es una necesidad documentada acerca del contenido, forma o

funcionalidad de un sistema.

La definición de los requerimientos es utilizada en muchos caso como datos de

entrada para le etapa de diseño de un sistema, estos establecen qué es lo que el

sistema debe hacer.

En ingeniería de software existen tres tipos de requisitos:

• Un requisito funcional: puede ser una descripción de lo que un sistema

debe hacer. Este tipo de requisito específica algo que el sistema entregado

debe ser capaz de realizar.

• Un requisito no funcional: de rendimiento, de calidad entre otros, especifica

algo sobre el propio sistema y cómo debe realizar sus funciones. Algunos

ejemplos de aspectos solicitables son la disponibilidad, el testeo, el

mantenimiento, la facilidad de uso, etc.

• Otros tipos de limitaciones externas, que afectan en una forma indirecta al

producto. Estas pueden ir desde la compatibilidad con cierto sistema

operativo hasta la adecuación a leyes o regulaciones aplicables al producto.

Una colección de requerimientos describe las características o atributos del

sistema deseado. Se omite el cómo debe lograrse su implementación, ya que esto

debe ser decidido en la etapa de diseño por los diseñadores

3.1.1.1 Requisitos funcionales

Dentro de los requisitos funcionales se tiene que el modelo permite al

estudiante realizar cada una de las actividades necesarias para llegar al

76



CAPITULO 3

aprendizaje de un tema en particular, accediendo al contenido conceptual del

mismo, así como a todas las actividades formativas que están reflejadas

fundamentalmente en las fases de ejecución y evaluación de las unidades

instruccionales, en donde el estudiante realizará las practicas, autoevaluaciones y

evaluaciones haciendo uso de los esquemas cognitivos.

Dentro de las interacciones se tiene:

• Profesor-Alumno

• Profesor-Módulo

• Alumno-Módulo.

La interacción de los usuarios del sistema con el módulo se logró a través

de los distintos enlaces a las diferentes unidades principalmente a la instruccional

que se basa en las fases de información, formación, ejecución y evaluación de

cada uno de los temas de la herramienta. El conocimiento será construido con la

ejecución de las distintas actividades planteadas en el módulo que van desde

actividades investigativas, prácticas, ejecución de cuestionarios, pruebas de

selección, trabajo con simuladores entre otros.

En cuanto a los requerimientos de desarrollo se consideraron los referentes a

tiempo y recursos técnicos de comunicación y de personal. Para efectos del

presente proyecto se necesitó de la bibliografía especializada para el desarrollo

del módulo, un asesor de la materia de Química 11, una computadora, el

programa MindManager como editor de páginas Web basado en mapas cognitivos

y todos los programas necesarios para la realización de las distintas evaluaciones

y autoevaluaciones del módulo. De igual forma fue necesaria la conexión a la

77



CAPITULO 3

Internet para la respectiva evaluación y verificación de funcionamiento de la

herramienta.

El módulo instruccional está diseñado de forma explícita de manera que el

estudiante puede internalizar los conocimientos representados a través de la

información de cada unos de los temas contenidos en la herramienta.

El uso de la computadora como instrumento para el proceso de enseñanza-

aprendizaje es una estrategia de gran importancia ya que permite al novato, que

es en este caso la persona que quiere adquirir los conocimientos, desarrollar su

capacidad de interpretación con el uso de los mapas cognitivos. En esta

representación jerárquica de conocimientos el estudiante tiene la oportunidad de

interpretar de manera subjetiva la información contenida en la herramienta Web

durante el estudio de los temas, de igual forma puede expresar la objetividad al

intercambiar ideas con otros usuarios del sistema.

La herramienta muestra los contenidos temáticos de una forma simple de modo

que el estudiante puede obtener lo importante y significativo de cada uno de los

temas, que se ven reforzados con el uso de la teleducación y los esquemas

cognitivos dentro de la herramienta, además resaltando la importancia que tienen

la etapa de ejecución y evaluación en la teleducación pues, es precisamente en

este nivel en que el estudiante ha hecho la revisión bibliográfica pertinente al

contenido del módulo y se dedica a la interpretación de la misma a través de las

diferentes actividades propuestas para la autoevaluación y el estudio individual.

3.1.1.2 Requisitos No Funcionales

Dentro de los requisitos no funcionales se tienen los de desarrollo y operación

del sistema; para el actual módulo instruccional existe un nivel de seguridad que

se refleja en el acceso al sistema para su mantenimiento y respectivas

78



CAPITULO 3

actualizaciones principalmente, las cuales serán realizadas por el administrador

del sistema. Por otra parte el usuario debe registrarse para hacer uso del foro

virtual y del buzón virtual para el envío de las actividades a desarrollar propuestas

en la herramienta.

El soporte tecnológico está compuesto por una computadora personal con

acceso a Internet y un servidor donde se instalará para que sea accesible a todos

los usuarios del sistema. Este módulo está disponible en el servidor de Edumática

y en la plataforma moodle de la ULA.

El manejo de la herramienta está determinado por el acceso al manual de

usuario del sistema, además de ser de fácil entendimiento y navegabilidad por el

enfoque cognitivista, que permite al usuario indagar acerca de la información que

se muestra.

La herramienta se basa en un conjunto de páginas conectadas que muestran la

información en ventanas independientes.

3.1.2 Determinación de los recursos tecnológicos, humanos y

económicos

En todo proyecto de software se emplean recursos humanos, materiales,

tecnológicos con algunas restricciones de tiempo.

El grupo de desarrollo estuvo compuesto por los especialistas del curso,

asesores capacitados para el diseño de herramientas o materiales instruccionales

de EDUMATICA y CEIDIS, así como un tesista de Ingeniería de Sistemas.

Por otra parte el tiempo para la creación de la herramienta estuvo determinado

por el reglamento de proyecto de grado de la Escuela de Ingeniería de Sistemas

de la ULA, la cual establece un semestre como opción más un semestre de

prórroga.

79



CAPITULO 3

Se quiso crear una herramienta que no sólo permitiera al estudiante reforzar los

conocimientos adquiridos en las clases presenciales sino por el contrario que fuera

utilizada como herramienta de estudio individual en donde la computadora sea el

profesor, que permitirá al usuario leer datos e interpretarlos hasta alcanzar los

conocimientos de una forma interactiva por medio de la educación virtual.

3.1.3 Especificación de las restricciones

Dentro de las restricciones de acceso a la herramienta se debe contar con una

computadora que tenga conexión a la Internet, permitiendo de esta forma que el

usuario del sistema sea cualquier persona que tenga acceso a un PC conectado a

la Internet, pues la herramienta se basa en un conjunto de páginas en formato

HTML mejor conocidas como páginas Web. Adicionalmente, el usuario del módulo

en la unidad instruccional de ejecución y evaluación debe contar con una cuenta

en la plataforma moodle de la Universidad de Los Andes para poder acceder a

diferentes actividades que allí se muestran.

3.1.4 Descripción general del sistema

La metodología implementada para el desarrollo del proyecto se estableció a

través del uso del Proceso Cibernético de la Enseñanza-Aprendizaje donde se

establece una entrada, un proceso, una salida y una evaluación (EPSE) donde la

entrada está relacionada con las fases información, en donde se estableció todo lo

relacionado a la fase inicial para el desarrollo de proyectos educativos con el uso

80



CAPITULO 3

de las TIC, el proceso con todo lo relacionado a la formación, en donde se definió

las estrategias, él esquema instruccional a utilizar, todo lo relacionado al diseño,

la salida con la ejecución del proyecto definida a través de la implementación

del módulo instruccional y por último la fase de evaluación para verificar que todo

lo planteado en los objetivos se cumpla.

El esquema desarrollado para la estructura de la herramienta permitirá al

usuario del sistema acceder fácilmente a:

• La descripción general de cada una de las unidades temáticas.

• La revisión de cada uno de los temas desarrollados en cada una de las

unidades en donde se implementó la unidad instruccional basada en lo que

se denomina teleducación que comprende las fases de información

formación, ejecución, evaluación.

Toda esta estructura está basada en el uso de los esquemas cognitivos .Las

unidades desarrolladas están divididas por tema donde cada uno hacer referencia

al material que sería desarrollado en las clases presenciales en un periodo

equivalente a una semana de actividades.

La información es accedida a través de enlaces a otras páginas dentro de la

herramienta al igual que páginas ubicadas en la red de redes, la Internet. Como

todo sistema tendrá sus actualizaciones. Cuenta con una zona de seguridad en lo

que se refiere al buzón virtual el cual es utilizado para el envío de las actividades

asignadas en la fase de evaluación de cada tema, en donde el acceso por parte

del estudiante está restringido en algunos casos, para ello se necesita un servidor

Web de Microsoft.

81



CAPITULO 3

3.2 Síntesis

Es el conjunto de actividades referentes a la relación entre las entidades que

definen un sistema particular, así como la interacción con el ambiente y los

atributos de cada una de las entidades, donde la importancia y significancia de

cada uno es de relevante al momento de plantear un modelo del sistema.

Dentro de UML se tiene los diagramas de casos de usos, de actividades, de

secuencias, de clases, de objetos, entre otros.

Primero se identificaron los actores del sistema, que es el primer paso, definir

las entidades que intervienen, posteriormente se definieron los diferentes casos

de usos relacionados con cada una de las entidades.

3.2.1 Actores del Sistema

Los actores están representados por todos los usuarios del sistema, cada uno

tiene una relación específica que da origen a las distintas actividades, para el

presente módulo instruccional las principales entidades están representadas por:

• Administrador del Sistema.

• Docente

• Estudiante.

• Colaborador (Asistente).

• Usuario General.

82



CAPITULO 3

La representación gráfica de los Actores del sistema se puede observar en la

figura 3.1

Figura 3.1 Representación Grafica de un Actor del Sistema

Los usuarios del sistema determinan los diferentes casos de uso, éstos están

definidos como las peticiones que hacen los usuarios al sistema, es la interacción

usuario-sistema que cada uno tiene mediante la relación petición-respuesta.

Un usuario del sistema es un actor el cual es una entidad externa al sistema

que realiza algún tipo de interacción. En la tabla 3.1 se definen las características

de cada actor.

Docente Estudiante Usuario

General

Asistente Administrador

83



CAPITULO 3

Entidad/Actor Definición

Administrador Es la persona encargada de todo lo relacionado al

mantenimiento, actualización del sistema, lo administra.

Asistente

Es la persona que se encarga de manejar todas las

actividades referentes al buzón virtual, descargas de

actividades, actualización y limpieza.

Estudiante

Es la persona que cursando estudios presenciales o a

distancia de la materia de química 11 accede al módulo

para revisar la unidad conceptual y evaluativa (unidad

instruccional).

Usuario General Es la persona que tiene acceso al módulo a través del

internet y lo visita por interés propio.

Docente Persona encargada de revisar y evaluar la unidad

conceptual y evaluativa del módulo, asesor de la materia.

Tabla 3.1 Definición de los actores del sistema.

3.2.2 Diagramas de casos de usos

Los casos de uso son la descripción de las acciones del sistema desde el punto

de vista de los usuarios finales; éstos modelan la funcionalidad del sistema

utilizando a los actores y los diferentes casos de usos, considerando que un caso

de uso representa las diferentes funciones o servicios que se le brinda a los

usuarios, cada actor determina un conjunto de casos de usos.

La representación gráfica de los casos de usos del sistema general se puede

observar en la figura 3.2.

84



CAPITULO 3

Figura 3.2: Casos de usos del sistema general

El sistema da origen a diferentes casos de usos relacionados con los usuarios.

En la tabla 3.2 se muestran los casos de usos de manera general del sistema.

Sistema

Actor

Mantenimiento del Módulo

instruccional

Mostrar pantalla principal del Módulo

(mapa cognitivo)

Acceso al Foro Virtua.

Acceso al Buzón Virtual

Acceso a las Unidades Instruccionales que

facilitan el proceso de Cognición

Mostrar Unidades Instruccionales

85



CAPITULO 3

Caso de Uso Descripción Actor

C1.-Mantenimiento del

Módulo instruccional

Hacer referencia al mantenimiento general

del sistema: inserción, modificación,

eliminación y actualización de las distintas

unidades del módulo.

Administrador

y Asistente

C2.- Mostrar pantalla

principal del Módulo (mapa

cognitivo).

En esta pantalla inicial se muestra los

enlaces principales del módulo, las

unidades temáticas, la información de la

materia, el foro y el manual de usuarios de

la herramienta. Permite acceder a todas

las unidades principales de la

herramienta, en este caso a todos los

temas de estudio. Propiedades Periódicas

(Tema1, Tema2), Estequiometria (Tema1,

Tema2, Tema3).

Todos los

actores del

sistema

C3.-Mostrar Unidades

Instruccionales.

Permite el acceso a cada una de los

módulos desarrollados, en donde se

muestra la descripción general de cada

tema desarrollado y la unidad instruccional

(información. formación. ejecución,

evaluación)

Todos los

actores del

sistema

C4.-Acceso a las Unidades

Instruccionales que facilitan

el proceso de Cognición.

Permite el ingreso a las unidades de

ejecución y evaluación del sistema,

ingreso de la identificación del usuario.

Todos los

actores del

sistema

C5.-Acceso al Buzón Virtual.

Permite el acceso al buzón para el envío y

recepción de las distintas actividades

propuesta en el modulo.

Todos los

actores del

sistema

C6.-Acceso al Foro Virtual.

Permite la comunicación entre profesor y

estudiante on line. Como medio interactivo

de comunicación.

Estudiante,

Usuario general,

Docente.

Tabla 3.2: Definición de los casos de usos del sistema general.

86



CAPITULO 3

De forma general se especifica la funcionalidad del sistema, cada actor da

origen a una función específica del sistema; posteriormente se identificará cada

caso de uso asociado a un actor particular del sistema.

3.2.2.1 Diagramas de casos de usos del administrado r del sistema

Como se mencionó en la parte anterior, el administrador del sistema se encarga

de forma general de todo lo relacionado a la actualización, mantenimiento entre

otros, comenzando por su instalación en un servidor específico.

En la tabla 3.3 se muestra cada uno de los casos de uso del administrador del

sistema.

Caso de Uso Descripción

C1.-Insertar

Permite realizar la inserción de nuevos

módulos dentro de la herramienta así como

nuevos enlaces dentro de los ya

desarrollados, actividades complementa-

rias y nuevas en cada una de las unidades

Instruccionales.

C2.-Consultar Permite consultar, acceder a cualquier

elemento del sistema.

C3.-Modificar

Permite realizar cambios generales en el

sistema, desde su estructura hasta su

apariencia.

C4.-Eliminar

Permite realizar la eliminación o depuración

del módulo instruccional, con fines de

mejorar la utilidad del la herramienta.

C5.-Control de registro de usuarios Permite llevar el control de los usuarios del

sistema y sus claves de acceso.

Tabla 3.3: Casos de uso Administrador del Sistema

87



CAPITULO 3

El diagrama UML del los casos de uso del Administrador del sistema se puede

observar en la figura 3.3.

Figura 3.3: Diagrama de casos de uso del Administrador del sistema

3.2.2.2 Diagramas de casos de usos del Asistente

El Asistente se encarga de forma general de todo lo relacionado a la actualización,

descarga de tareas y limpieza del buzón virtual con la finalidad de facilitar el

trabajo del evaluador (Profesor) de la materia.

En la tabla 3.3 se muestra cada uno de los casos de uso del administrador del

sistema.

Sistema Administrador

Insertar elementos a la herramienta

Modificar el módulo Instruccional

Eliminar elementos de cualquier zona

del módulo

Control de registro Usuarios

Consultar la Herramienta

88



CAPITULO 3

Caso de Uso Descripc ión

C1.-Revisión del buzón

Permite realizar la descargar de todas las

tareas asignadas en la unidad de

evaluación sumativa del módulo

instruccional, descomprimir los documentos

que son depositados en el buzón, con fines

de facilitarlas al profesor de la materia la

evaluación de las actividades.

C2.-Limpieza del buzón virtual

Permite realizar la limpieza y actualización

del buzón, para la recepción de nuevas

actividades.

Tabla 3.4 Casos de uso Asistente del Sistema

El diagrama UML del los casos de uso del asistente se puede observar en la figura

3.4.

Figura 3.4: Diagrama de casos de uso del Asistente del sistema

Asistente Sistema

Revisión Buzón

Limpieza Buzón

89



CAPITULO 3

3.2.2.3 Diagramas de Casos de Usos del Profesor

Los profesores de la materia de Química 11 serán los encargados de hacer la

revisión de cada uno de las actividades asignadas en la evaluación sumativa del

módulo instruccional, previo a esto el asistente del sistema se encargará de hacer

las respectivas descargas de las tareas asignadas.

Los casos de uso asociados al profesor se pueden observar en la tabla 3.5.

Caso de Uso Descripción

C1.-Evaluación de tareas del buzón virtual

Permite evaluar los conocimientos del

usuario al finalizar el estudio del módulo

instruccional.

C2.-Acceso al foro virtual

Permite el intercambio de ideas,

interrogantes con los usuarios principales

del Sistema, los estudiantes de la materia

de Química Básica.

C3.-Revisión y actualización del contenido

del módulo

Permite al evaluador actualizar la

información del módulo, de igual manera

las evaluaciones y autoevaluaciones a fin

de mejor el grado de la herramienta.

Tabla 3.5: Casos de uso del Profesor

El diagrama UML del los casos de uso del Profesor se puede observar en la

figura 3.5.

90



CAPITULO 3

Figura 3.5: Diagrama de Caso de uso Profesor

3.2.2.4 Diagramas de Casos de Usos del Estudiante

Uno de los actores más importantes del sistema está representado por los

estudiantes de la materia de Química11, en este caso particular todos los

estudiantes de la escuela básica de Ingeniería de la ULA.

En la tabla 3.6 se muestran los casos de usos del Estudiante.

Sistema Profesor

Revisión y Actualización del

contenido del módulo

Acceso al Foro

Virtual

Evaluación de

Actividades

91



CAPITULO III

Casos de Uso Descripción

C1.-Accseso a la página principal del

módulo.

Permite acceder a los elementos

principales del módulo, desde la

información del curso, programa de

estudio, manual de usuario, foro virtual y

los módulos desarrollados.

C2.-Acceso al foro virtual del módulo

Permite la comunicación con el asesor de

la materia (profesor) de parte del

estudiante o viceversa, la cual se realiza

en línea.

C3.-Acceso a las unidades instruccionales

y cognitivas del módulo

Permite el acceso a las unidades que

presentan los contenidos y la

correspondiente generación del

conocimiento. En relación a cada uno de

los temas de estudio, en esta fase se

accede de forma directa a lo que es según

el proceso EPSE, a la fase de información

y formación.

C4.-Acceso a la etapa de ejecución y

evaluación (Unidades Instruccionales,

restringidas)

Permite el acceso a la unidad propiamente

cognitiva y práctica del módulo. En esta

fase el estudiante debe obtener una clave

de acceso.

C5.-Acceso al buzón virtual. Permite el envío de cada una de las

actividades de la evaluación sumativa o

cualquier otra solicitud del profesor.

Tabla 3.6: Casos de usos del Estudiante

92



CAPITULO III

El diagrama UML del los casos de uso del Estudiante se puede observar en la

figura 3.6

Figura 3.6: Casos de uso Estudiante

Sistema

Acceso a página principal

Acceso al Foro Virtual

Acceso a las Unidades

Instruccionales


Acceso a las Unidades Instruccionales

(Ejecución y Evaluación)




Instruccionales




Estudiante Sistema




Instruccionales




Sistema




Instruccionales




Sistema







93



CAPITULO 3

3.2.2.5 Diagramas de Casos de Usos Usuario General

El módulo instruccional por ser una herramienta basada en el estudio interactivo

y a distancia estará disponible para cualquier persona interesada en la revisión de

material en línea referente a la materia de Química11, es por ello que el sistema

tiene un actor más representado por el usuario que está conectado a la Internet y

que no es estudiante de la ULA, si no por el contrario estudia en cualquier otra

institución ó de forma independiente en búsqueda de incrementar sus

conocimientos.

En la tabla 3.7 se muestran los casos de usos del usuario general del sistema.

Casos de Uso Descripción

C1.-Acceso a la página principal del

módulo.

Permite acceder a los elementos

principales del módulo, desde la

información del curso, programa de

estudio, manual de usuario, foro virtual y

los módulos desarrollados.

C2.-Acceso a las unidades instruccionales

y cognitivas del módulo

Permite el acceso a las unidades que

presentan los contenidos y la

correspondiente generación del

conocimiento. En relación a cada uno de

los temas de estudio, en esta fase se

accede de forma directa a lo que es según

el proceso EPSE, a la fase de información,

formación, ejecución y evaluación.

Tabla 3.7: Casos de uso usuario General del Sistema.

94



CAPITULO 3

El diagrama UML del los casos de uso del Estudiante se puede observar en la

figura 3.7

Figura 3.7 Diagrama de casos de Usos Usuario General

Para la interacción entre objetos del sistema se utilizan en UML los diagramas

de secuencia a continuación se muestra la interacción entre algunos actores del

sistema.

En la figura 3.8 se muestra el diagrama de secuencia del caso de uso revisión

del buzón virtual para el asistente que manipula el sistema, específicamente la

descargar de actividades y posterior limpieza del buzón virtual.

Usuario General

Sistema Acceso a página principal


Instruccionales

95



CAPITULO 3

Figura 3.8: Diagrama de secuencia envío de tareas Buzón Virtual.

En la figura 3.9 se puede observar el diagrama de actividades para el

estudiante y el profesor.

El diagrama de actividades busca representar básicamente el flujo de control

entre actividades, éste es representado gráficamente a través de un conjunto de

arcos y nodos.

ESTUDIANTE ASISTENTE PROFESOR

Envío de Evaluaciones

Recepción de Evaluaciones y entrega (descarga del Buzón)

Revisión y Evaluación de tareas y actividades

Limpieza del Buzón para envío de nuevas evaluaciones y otras actividades

Publicación de Notas

96



CAPITULO 3

Figura 3.9: Diagrama de actividades estudiante y el profesor

Estudiante

Acceso a la página Principal

Selecciona la Unidad a Estudiar

Selecciona el tema de Estudio

Accede a las Unidades Instruccionales

Realiza la Evaluación Sumativa

Accede al Buzón Virtual

Se Identifica, Envía la Evaluación Sumativa

Foro Virtual

Manual de Usuario

Programa de la Asignatura

Información

Evalúa las actividades

Profesor

97



CAPITULO 3

En la figura 3.10 se muestra el diagrama de actividades del usuario general del

sistema, representado por cualquier persona que posea conexión a Internet y

tenga interés por la materia Química 11.

Figura 3.10: Diagrama de actividades usuario general

Acceso a la página Principal

Selecciona la Unidad a estudiar

Selecciona el tema de estudio

Accede a las unidades Instruccionales

Foro Virtual

Manual de Usuario

Programa de la Asignatura

Información

Usuario General

98



CAPITULO 3

En la figura 3.11 se muestra el diagrama de actividades del Administrador del

Sistema.

Figura 3.11: Diagrama de Actividades Administrador

A nivel de enseñanza y aprendizaje las actividades más importantes a

desarrollar en el proceso de síntesis son las de organizar, estructurar y clasificar

los datos, la información y el conocimiento en una forma lógica.

Mantenimiento de la herramienta

Control de Usuarios

Administrador del Sistema

99



CAPITULO 4

Capitulo 4

Diseño del sistema

En el presente capítulo se describe la arquitectura del sistema creado tomando

las consideraciones respectivas del hardware, software y todos los requisitos

definidos en las fases de análisis y síntesis, para el desarrollo de una interfaz de

usuario clara y agradable. Se describe el esquema principal de la herramienta así

como la unidad instruccional “Teleducación”, todo esto basado en el esquema

cognitivo que es la esencia del presente módulo instruccional.

Para el diseño de herramientas basadas en tecnología Web se llevan a cabo un

conjunto de actividades relacionadas con la eficiente utilización del conocimiento y

de los recursos tecnológicos, económicos y humanos, con el fin de obtener las

especificaciones y prototipo que cumplan con los objetivos y restricciones del

sistema con el cual se trabaja.

4.1 Estructura del sistema

La herramienta instruccional desarrollada está conformada por páginas Web

interconectadas entre sí a través de diferentes enlaces.

La página principal consta de un esquema cognitivo y está compuesta por un

enlace a la información completa del curso en donde se hace referencia a través

de un enlace a la descripción de la materia, al programa de la asignatura por

unidades y temas, al foro virtual, al manual de usuario de la herramienta y por

100



CAPITULO 4

último los enlaces a las unidades conceptuales desarrolladas y por desarrollar de

la materia de Química 11.

Cada uno de los enlaces de las distintas unidades temáticas de la asignatura se

enlazan con una mapa cognitivo referente a la información de la unidad que en la

herramienta está definida como módulo, allí se muestra los distintos temas de la

unidad correspondiente, en estas páginas se muestra la fase de teleducación

(unidad instruccional) la cual está constituida por la unidad conceptual y cognitiva

del sistema.

La página principal del módulo instruccional se definió utilizando colores claros

donde el predominante es el azul que hace referencia al color de la carrera de

ingeniería, se puede visualizar el logo de la universidad de los Andes (ULA) y la

figura de un científico que enuncia el contenido del material dentro del módulo

desarrollado en este proyecto, la presentación de esta primera página posee una

orientación vertical en donde se muestran las siete unidades que conforman la

asignatura representadas por el titulo y una pequeña imagen alusiva al contenido.

4.2 Estructura del módulo instruccional

El sistema está constituido de manera general como se mencionó en el punto

anterior, donde se definió la estructura del sistema. La conexión de las diferentes

páginas del módulo se hace a través de los diferentes enlaces o vínculos en la

página de navegación, la página principal del presente módulo lleva por nombre

Química 11 y representa el primer esquema cognitivo de la herramienta, muestra

las siete unidades en que se compone la materia de Química 11 según el

programa de la Universidad de Los Andes, las diferentes unidades están divididas

en los diferentes temas que se desarrollaron en el presente módulo instruccional,

cada tema está expuesto en un esquema cognitivo independiente en donde se

101



CAPITULO 4

representan componentes como: la descripción del tema, los objetivos

operacionales y de enseñanza y el enlace a la teleducación que trata el

desarrollo del contenido teórico y práctico de la herramienta (información,

formación, ejecución, evaluación)

En la figura 4.1 se muestra en detalle la estructura de la página principal del

módulo que muestra los vínculos a las páginas que dan introducción a la

herramienta.

Figura 4.1: Estructura del módulo Instruccional

MÓDULOS

UNIDADD1 1

PROGRAMA INFORMACIÓN FORO VIRTUAL

UNIDADD2

UNIDADD3

UNIDAD

UNIDAD5

UNIDAD6

UNIDAD7

Tema1 Tema2

Tema1 Tema2 Tema3

PAGINA PRINCIPAL

MANUAL DE

USUARIO

102



CAPITULO 4

Cada unidad está dividida en temas. Para el presente caso se considera un

tema como la materia equivalente a una semana de clases presenciales. El

módulo instruccional de Química 11 tiene desarrollado dos unidades utilizando el

modelo de esquemas cognitivos, las unidades en este caso son conocidas

como módulos del sistema y se mencionan a continuación:

Figura 4.2: Representación de los módulos del sistema

PROPIEDADES PERIODICAS

(Unidad 2)

Leyes Periódicas de los Elementos (tema 1)

Enlace Químico (tema2)

Cálculos con reacciones Químicas (tema3)

ESTEQUIOMETRIA DE REACCIONES

(Unidad 3)

Fórmulas de Compuestos y Ecuaciones Químicas (tema2)

Leyes Químicas y concepto de mol (tema1)

103



CAPITULO 4

4.3 Diagrama de despliegue

El módulo instruccional operará bajo la aequitectura cliente/servidor.Esta se

utiliza para manejar los entornos en los que una gran número de computadoras,

servidores y otros equipos estan interconectados a través de una red (internet).

Figura 4.3: Diagrama de despliegue arquitectura cliente / servidor

SERVIDOR APLICACIÓN

: SERVIDOR WEB (Clinet 1)

: SERVIDOR WEB (Clinet n)

Presentación programa

Comunicación

Comunicación

Presentación programa

http://...Edumática-Ula/Teleclases/química11/index.html

Interfaz Web

Base de dato Interfaz

Log File

104



CAPITULO 4

Figura 4.4 Diagrama de despliegue servidor

: SERVIDOR APLICACIÓN {SO: Windows, Linux}

Buscar programa

Módulo instruccional QUIMIA11

Manual de Usuario

Index. Html (documento texto)

Index.jpeg

Index.html (Firexfox Document)

Quimica11.mmap

Información

Programa

Manual de usuario.pdf

Index.html (Doc.Texto)

Index.jpeg

Index.Html (Doc Firexfo)

Química 11-informacion.mmap

Index.html (Doc.Texto) Index.jpeg Index.Html (Doc Firexfo)

Programa.mmap

Index.html (Doc.Texto)

Index.jpeg Index.Html (Doc Firexfo)

Información.mmap

Información

http://..Edumatica/quimica11. html

105



CAPITULO 4 Figura 4.5 Diagrama de despliegue módulo (servidor)

: SERVIDOR APLICACIÓN {SO: Windows, Linux}

Módulo instruccional QUÍMICA 11

Propiedades Periodicas y Enlace químico.html

Leyes Periódicas

Index.html (Doc firexfox)

principal.mmap

Información

Formación

Ejecución

Evaluación Información.html

Información.mmap

Formación.html

Formación.mmap

Ejecución.html

Ejecución.mmap Ejercicios (Hotpotatoes) Videos.avi, mpeg

Ejercicios.doc, pdf

Autoevaluaciones (hotpotatoes)

Evaluaciones.doc

Buzones.html

106



CAPITULO 4

Figura 4.6 Diagrama de despliegue cliente

CLIENTE: PC

Interfaz Módulo Química 11 (Web browser)

Navegador Mozilla Firefox, Explorer

Java SO {Windows, Linux}

Adobe Reader

Windows Media player

Adobe flash Player

107



CAPITULO 4

4.4 Estructura de las unidades instruccionales

El módulo instruccional está dividido por temas, cada uno está desarrollado

fundamentándose en lo que se conoce como teleducación.

La teleducación es un compendio de elementos, conceptos, actividades entre

otros, equivalente a las unidades instruccionales, que determinan la parte

conceptual y cognitiva de este tipio de herramientas basadas en esquemas

cognitivos

Figura 4.7: Estructura de un tema - Unidad Instruccional

108



CAPITULO 4

En la figura 4.7 se representa la estructura o el diseño de un tema particular del

módulo, en donde se describe y se definen los objetivos del tema.

Dentro de la teleducación tenemos los enlace a la información, formación

ejecución y evaluación del tema correspondiente a la unidad instruccional.

En la página de información tenemos los objetivos del tema, algunos conceptos

que el estudiante debe poseer previos al estudio del mismo y otros que conseguirá

durante su estudio; de igual forma se muestran algunas referencias bibliográficas

y por último se ofrecen las herramientas computacionales que debe poseer para

llevar a cabo el estudio del contenido teórico y práctico de la materia.

En la parte de formación se muestran los diferentes contenidos teóricos del

tema, con apoyo de materiales audiovisuales entre otros. En las páginas que

contienen la ejecución y evaluación se plasmaron algunos ejercicios resueltos y

propuestos haciendo uso de herramientas para el desarrollo de autoevaluaciones

y evaluaciones. Se indican algunas actividades prácticas para que el alumno

refuerce sus conocimientos y verifique los obtenidos. Se utilizó un medio para la

comunicación entre el asesor del curso y el estudiante conocido como el buzón

virtual para el envío de las distintas actividades sugeridas en la herramienta.

En la figura 4.8 se puede observar la estructura de las unidades instruccionales

equivalente a lo que se conoce como teleducación dentro del módulo instruccional.

109



CAPITULO 4

Figura 4.8: Esquema de Teleducación

Terminos

Léxico

Enlaces con páginas web y

archivos en distintos formatos

Mediática

110



CAPITULO 4

4.5 Descripción general de la interfaz de usuario

A continuación se presentan los diagramas de navegación del módulo,

definiéndose una interfaz de usuario diferente por cada actividad que el usuario

realiza. Figura 4.9: Diagrama de navegación página de inicio.

En la figura 4.9 se muestra los elementos del menú de la página de inicio del

módulo instruccional, cada elemento del menú permite el enlace con su respectiva

página principal.

En la figura 4.10 se puede observar el diagrama de navegación de los

módulos, se muestra la distribución de los temas desarrollados en cada uno, esto

permitirá al estudiante realizar una revisión mejor estructurada, de la información.

111



CAPITULO 4

Figura 4.10: Diagrama de navegación de la página principal de la unidad.

En la figura 4.11 se muestra el diagrama de navegación del tema, es aquí en

donde se presenta el enlace a cada una de las unidades instruccionales.

Figura 4.11: Diagrama de navegación de la página principal del tema.

112



CAPITULO 5

Capitulo 5 Implementación de la herramienta En la implementación del módulo instruccional se definió un conjunto de

actividades necesarias para establecer las bases instrumentales adecuadas en

cuanto a técnicas y tecnologías requeridas para el funcionamiento eficaz del

sistema, utilizando para ello todos los recursos disponibles, tecnológicos, humanos

y financieros entre otros. Es a través de ésta que el sistema se activó para su uso

y respectivo funcionamiento.

5.1 Estructura de la página principal

Para el desarrollo de la herramienta se implementaron diversos software:

MindManagerX5 para el desarrollo de las página basada en mapas cognitivos, se

empleó dicha herramienta con la finalidad de satisfacer los requerimientos de

interactividad y funcionalidad que se buscaban con el desarrollo del módulo

instruccional, Macromedia Dreanweaver como editor de páginas web, el editor de

ecuaciones MahtType 5 para la creación de fórmulas matemáticas y químicas

necesarias, Hotpotatoes y QuizFaber para la elaboración de las autoevaluaciones

y los cuestionarios a ser resueltos por lo estudiantes y algunas aplicaciones de

moodle.

113



CAPITULO 5

Por otra parte este primer mapa muestra:

• Un enlace a la información general de la materia, en donde se muestran

todo lo referente a la asignatura dentro del plan de estudio que propone la

ULA.

• La descripción del contenido programático de la asignatura, definido por el

Departamento de Ciencias Aplicadas y Humanísticas de la ULA.

• El manual de usuario de la herramienta creada.

• Los módulos definidos de acuerdo al programa de estudio propuesto.

• El acceso al foro virtual, en donde los estudiantes y profesores podrán

intercambiar ideas, opiniones y aclarar dudas.

Todos los detalles descritos se pueden apreciar en la siguiente figura 5.1

Figura 5.1: Página principal del módulo instruccional de Química 11

114



CAPITULO 5

El siguiente mapa hace referencia a la descripción general de la asignatura,

está representada a través de un icono llamado información. En esta página se

describe brevemente la asignatura de Química 11, se muestran los objetivos de la

materia, su misión, ubicación dentro del plan de estudio de la Facultad de

Ingeniería así como su estructura, evaluación de la materia y por últimos algunos

términos alusivos a las unidades desarrolladas en este proyecto.

Los detalles se pueden observar en la figura 5.2.

Figura 5.2: Página de información del módulo

115



CAPITULO 5

La figura 5.3 muestra el contenido programático correspondiente a la

asignatura de Química 11. Cada unidad se identifica con su nombre; para el

desarrollo de este proyecto se tiene un enlace al contenido de la segunda y

tercera unidad “Propiedades Periódicas” y “Estequiometria”, la primera unidad “La

materia y su estructura” fue desarrollada hace algunos semestre por una tesista de

la facultad de Ingeniería ULA, este material se encuentra disponible en el módulo

instruccional desarrollado en este trabajo.

Figura 5.3: Pagina del contenido programático

116



CAPITULO 5

En la figura 5.4 se muestra la página principal del módulo instruccional la cual

cuenta con una sección llamada módulos que posee siete iconos, de los cuales los

tres primeros enlazan a las páginas que contienen el material referente a los

temas iníciales de la asignatura, los cuales fueron desarrollados en el presente

proyecto utilizando el método de los esquemas cognitivos y la teoría

constructivista.

Figura 5.4: Módulos de la Herramienta Web

117



CAPITULO 5

5.2 Estructura de los módulos La asignatura de Química 11 consta de siete módulos, en la página principal se

muestran los enlaces a cada uno de ellos, Los íconos de los temas dos y tres del

módulo desarrollado enlazan a dos mapas que contienen básicamente una

descripción de la unidad así como sus objetivos operacionales y de enseñanza

los primeros representados por aquellos que la unidad tiene como meta y los

segundos los que el asesor de la materia desea que el estudiante alcance al

utilizar la herramienta, algunos términos referentes al contenido temático ,algunas

referencia bibliográficas constituidas básicamente por páginas Web y los temas de

la unidad representados con enlaces de color azul, en cada mapa del módulo

instruccional al final de cada definición se puede observar enlaces

complementarios de la información allí reseñada entre los cuales se pueden

destacar enlaces a wikis, monografías, así como algunos materiales audiovisuales

típicos de estas herramientas entre otros, en esta página principal se hace un

enlace al foro virtual.

Cada módulo está dividido en temas, ésta distribución de la información,

permitirá al estudiante realizar su estudio de forma organizada, facilitando el

proceso de asimilación de los contenidos.

En la figura 5.5 se pueden observar estos detalles.

118



CAPITULO 5

Figura 5.5: Esquema de un Módulo

5.3 Estructura de los Temas

En la figura 5.6 se muestra la estructura de un tema correspondiente a una de

las unidades (módulos) desarrolladas.

119



CAPITULO 5

Figura 5.6 Estructura del tema

Para el desarrollo de esta herramienta se considera como un tema el material

con el cual se desarrolla una semana de clase presencial, en el caso de la

asignatura de Química 11 equivale a seis horas de clases. En esta página se da

una breve descripción del tema mostrando su definición general así como los

objetivos, se muestran las unidades instruccionales a través de lo que se

denomina Teleducación.

La teleducación está constituida por cuatro enlaces a nuevas páginas, cada

uno con un contenido muy específico referente al tema, estos cuatros enlaces son

los de las cuatro unidades instruccionales a nombrar:

120



CAPITULO 5

• Unidad instruccional información

• Unidad instruccional formación

• Unidad instruccional ejecución

• Unidad instruccional evaluación

5.3.1 Unidad instruccional información

El icono de información lleva a una nueva página que muestra básicamente, los

objetivos que se desean alcanzar mediante el estudio del tema desarrollado y

alguna terminología referente a los tópicos estudiados, así como las respectivas

referencias bibliográficas recomendadas. Por ser una herramienta basada en la

tecnología web, se muestran el diferente software con los que debe contar, tanto

el estudiante como el profesor, para llevar a cabo el uso adecuado del módulo

instruccional.

Cada uno de los enlaces color azul permite el acceso a una nueva página

donde el usuario podrá observar la información complementaria del tópico que se

describe en el mapa.

En la figura 5.7 se pueden observa estos detalles:

121



CAPITULO 5

.

Figura 5.7: Información del Tema

5.3.2 Unidad instruccional formación

El icono de formación lleva a una nueva página en donde se desarrolló el tema

de forma más explícita, se define toda la terminología, se muestra algunas

imágenes que permiten aclaran algunos conceptos, material audiovisual y enlaces

a las diferentes páginas que complementan la información dentro del mapa.

122



CAPITULO 5

El usuario de la herramienta debe haber instalado las herramientas

computacionales reseñadas previamente en la etapa de información del tema en

estudio.

En la figura 5.8 se pueden observar estos detalles:

Figura 5.8 Página de la fase de formación

123



CAPITULO 5

La unidad instruccional formación dentro de la herramienta es de gran

importancia en el proceso de enseñanza-aprendizaje del estudiante ya que

representa toda la información conceptual del tema de estudio, muestra al usuario

del sistema terminología y definiciones, para permitir construir los conocimientos

en relación al objetivo de estudio.

5.3.3 Unidad instruccional ejecución

Dentro de la unidad instruccional ejecución permite el estudiante ejercitar todos

los conocimientos hasta ese momento obtenidos.

Para el acceso a esta unidad el usuario debe obtener una clave de acceso que

lograra encontrar en la unidad instruccional de formación oculta dentro del

contenido temático.

Figura 5.9: Solicitud de clave de acceso a la unidad instruccional ejecución

124



CAPITULO 5

Figura 5.10: Pantalla para la inserción de clave de acceso

En la figura 5.10 se muestra la pantalla que permitirá al usuario introducir la

clave que el usuario obtiene en la unidad instruccional de formación.

125



CAPITULO 5

Figura 5.11: Pagina de la unidad instruccional ejecución

En la figura 5.11 se observan detalles de los ejemplos y ejercicios que el

usuario de la herramienta debe desarrollar luego de haber completado el estudio

en la etapa de formación, aquí se muestran una serie de ejercicios basados en los

contenidos desarrollados, se proponen algunas interrogantes que deben ser

despejadas por el usuario del sistema. Existen enlaces a material audiovisual que

complementará la lectura del usuario.

Entre los ejercicios se pueden destacar cuestionarios y algunos problemas

propuestos que serán desarrollados con la finalidad de realizar la respectiva

autoevaluación del tema. En esta etapa se persigue que el estudiante logre

126



CAPITULO 5

reforzar los conocimientos adquiridos y sea capaz de despejar ciertas dudas

referentes al tema.

5.3.4 Unidad instruccional evaluación

Finalmente dentro de esta unidad tenemos dos puntos:

• La evaluación formativa

• La evaluación sumativa

Para el acceso a esta fase al igual que la de ejecución el usuario debe obtener

la clave de acceso en la etapa de ejecución.

En la primera se propone una serie de ejercicios que permitirán realizar la

autoevaluación por el usuario, algunas prácticas y ejercicios que se basan en

preguntas con respuestas múltiples, de verdadero y falso entre otros.

En esta etapa las preguntas formuladas presentan el respectivo enlace en

donde se dan las respuestas a las interrogantes.

La segunda fase muestra enlaces a un grupo de evaluaciones que deben ser

realizadas por el estudiante. En cada evaluación se proponen ejercicios que el

estudiante debe desarrollar y plasmar en algún documento en formato digital para

realizar el respectivo envío a través del buzón virtual, medio por el cual el

estudiante hará la entrega del respectivo examen al asesor de la asignatura.

En la figura 5.12 se muestra los detalles:

127



CAPITULO 5

Figura 5.12: Página de la Unidad Instruccional Evaluación

El buzón virtual permitirá el envió de las actividades realizadas por el usuario

del sistema para la respectiva evaluación del profesor, su uso consiste en el

acceso a la unidad instruccional de evaluación en su etapa sumativa

correspondiente a cada uno de los temas, donde el usuario podrá enviar el

documento creado en formato digital.

128



CAPITULO 5

En la figura 5.13 se muestra la interfaz de usuario para el envío de la evaluación

sumativa del estudiante.

Figura 5.13 Acceso al Buzón Virtual En algunos casos el estudiante tendrá la posibilidad de acceder al contenido del

buzón para consultar las tareas ya enviadas. En la figura 5.14 los detalles.

las propiedades periódicas, el enlace químico y la...

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