tesis final de tanya macareno prado
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UNIVERSIDAD TECVIRTUAL ESCUELA DE GRADUADOS EN EDUCACIÓN
Desarrollo de la creatividad en la solución de problemas a través de la metodología de la programación en ambientes de educación media
superior.
Tesis que para obtener el grado de:
Maestría en Tecnología Educativa con acentuación en medios
innovadores para la educación
Presenta:
Tanya María de la Luz Macareno Prado
Asesor tutor: Alicia Guerra Franco
Asesor titular:
Dra. María José Torres Hernández
Estado de México, México Mayo 2013
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Dedicatorias
A mi madre, C.P. Ma. de la Luz Prado Yáñez
Gracias mami por acompañarme en cada uno de los desvelos, por apoyarme a cada momento, darme fuerzas y ánimos para seguir adelante.
Te amo.
A mi hermana, Lic. Dulce Gabriela Macareno Prado
Gracias querida hermanita por cada uno de los momentos para hacer mi carga más ligera.
A mi padre, Ing. Víctor Macareno Gutiérrez
Por que se que desde dónde estás me sigues dando fuerza para luchar.
A mi esposo, Ing. Roberto Nava Ramírez
Por su paciencia y tolerancia, gracias amor te amo.
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Agradecimientos
Al Dr. Fernando Mortera y a los Maestros:
Dra. María José Torres
Mtra. Alicia Guerra Franco
Por ser parte de este proyecto e involucrarse profesionalmente compartiendo sus experiencias.
A mis alumnos
Por participar activamente durante la realización de este proyecto.
Al Colegio Indoamericano
Por darme la oportunidad de cursar la Maestría y haber desarrollado este proyecto.
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Desarrollo de la creatividad en la solución de problemas a través de la metodología de la programación en ambientes de educación media
superior.
Resumen
El propósito de esta investigación ha sido encontrar la respuesta a la pregunta
¿Cómo contribuir en el desarrollo de la creatividad en la solución de problemas a través
de la metodología de la programación en ambientes de educación media superior?
Donde el objetivo general es el de desarrollar una estrategia teórica y metodológica que
propicie el desarrollo de la creatividad en el estudiante, implementando en cada uno de
los pasos de la metodología de programación habilidades y capacidades que permitan
una exitosa solución de problemas. Se buscó comprobar a través de la implementación
de mundos virtuales y herramientas tecnológicas una estrategia dentro del proceso
educativo que permita al estudiante solucionar problemas creativamente a través de un
lenguaje de programación. De acuerdo a la revisión de la literatura que se estructuro en
ocho partes diferentes: 1) Creatividad, 2) Creatividad e inteligencia, 3) Inteligencias
múltiples, 4) Proceso creativo, 5) Solución de problemas, 6) Metodología de la
programación, 7) Aprendizaje mediante mundos virtuales y 8) Robótica. La metodología
que se siguió tiene que ver con un estudio exploratorio y descriptivo partiendo del
enfoque cualitativo. Delimitando la población y tomando una muestra conformada por
estudiantes de nivel medio superior. Y al final de esta investigación los resultados
muestran como el utilizar recursos tecnológicos en el salón de clases permite el
desarrollo de habilidades creativas en el alumno para solucionar problemas
contribuyendo de igual manera al programa de estudios en la academia de informática.
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Índice
Dedicatorias ………………………………………………………………… ii Reconocimientos ………………………………………………………….. iii Resumen ………………………………………………………………………. iv Índice ………………………………………………………………………. v Índice de Tablas ………………………………………………………………… vii 1. Planteamiento del problema ………………………………..………….…. 1
1.1 Antecedentes ………….………………………………………….….… 1 1.2 Escenario de estudio ……………………………………………………. 5 1.3 Planteamiento del problema………………………………………………. 7 1.4 Objetivos …………………………………………………………………. 9 1.5 Justificación ………………………………..…………………………. 10 1.6 Delimitación del estudio ………..…………………………………….. 12 1.7 Definición de términos ………………………………………………. 14
2. Marco Teórico ……………………………………..……………………. 16
2.1 La Creatividad ………….………………………………………….….… 16 2.2 Creatividad e inteligencia …….……………………….……………..… 18 2.3 Inteligencias múltiples ……………………………......…….…….… 20 2.4 Proceso creativo ..…………………………………………………… 23 2.5 Solución de problemas ………………………………………………. 24
2.5.1 Qué es un problema y su solución ...…………………..…….. 25 2.5.2 Planteamiento del problema ………..……………………….. 27
2.6 Metodología de la programación ………………………………………… 28 2.6.1 Consideraciones algorítmicas del pensamiento humano … 29 2.6.2 Estructuras básicas expresadas técnicamente …………..…. 29 2.6.3 Metodología de solución de problema …………………… 30 2.6.4 Etapas para la solución de problemas ………………………..….. 31 2.6.5 Algoritmo ………………………………………………. ….. 32 2.6.6 Diagrama de flujo …………………………………………..…… 34
2.6.6.1 Raptor ……………..………………………………. 36 2.6.7 Pseudocódigo ………..……………………………………. 37 2.6.8 Interfaz gráfica ………………………………………………. 39 2.6.9 Lenguajes de programación …………………………….…….. 40 2.6.10 Modelado y simulación de problemas ……………………. 42
2.7 Aprendizaje mediante mundos virtuales ……………………………. 45 2.7.1 Alice …………………………………………………………… 46 2.7.2 Kodu …………………………………………………………… 48 2.7.3 Scratch ………………………………………………………….. 49
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2.7.4 Active Worlds ………………………………………………. 50 2.7.5 Second Life …………………………………………………….. 51 2.7.6 RobotC ………………………………………………………….. 52 2.7.7 Multiverse …………………………………………………….. 53 2.7.8 Microsoft Robotics Studio ..…………….…………………… 53
2.8 Robótica ……………………..………………………………………….. 55 2.8.1 El robot y su evolución …..…………………………………….. 56 2.8.2 Sistema robótico ..……………………………………………… 56
3. Metodología ……………………………………..………………….………. 61
3.1 Método de investigación ……………………………………………… 61 3.2 Participantes ………………………………………………………….. 66 3.3 Procedimiento …………………………………………………………… 67 3.4 Instrumentos utilizados ………………………………………………. 71 3.5 Estrategia de análisis de datos ………………………………………… 74
4. Análisis y discusión de resultados ………..…………………….…………. 76
4.1.Presentación de resultados ……………….……………………………… 76 4.1.1 Resultados durante la etapa de análisis ……………………… 76 4.1.2 Resultados durante la etapa de diseño ……………………………. 81 4.1.3 Resultados durante la etapa pruebas de escritorio ……………….. 83 4.1.4 Resultados durante la etapa de aplicación de instrumento …… 86 4.1.5 Resultados a partir del instrumento que se aplica ……………….. 92
4.2. Análisis de resultados ……………………………………………….. 92 4.2.1. Categoría A ……………………………………………………… 98 4.2.2. Categoría B ……………………………………………………… 100 4.2.3. Categoría C ……………………………………………………… 101
5. Conclusiones y recomendaciones …………………………………………. 103
Referencias ………………………………………………………………….. 109 Apéndices Apéndice A: Carta de autorización ………………………………………………. 113 Apéndice B: Entrevista a líder de academia …………………………………. 114 Apéndice C: Entrevista a profesores de Informática …………………………… 116 Apéndice D: Cuestionario a profesores de Informática …………………….. 117 Apéndice E: Cuestionario a alumnos ……………………………………….. 119 Apéndice F: Tabla de evaluación ……………………………………………… 121 Currículo vitae …………………………………………………………… 122
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Índice de Tablas Tabla 1 ……………………………………………………………………. 20 Descripción de las Inteligencias Múltiples definidas por Gardner Tabla 2 ……………………………………………………………………. 22 Cómo se expresa la creatividad respecto al tipo de inteligencia Tabla 3 ……………………………………………………………………. 35 Simbología empleada por un diagrama de flujo Tabla 4 ……………………………………………………………………. 77 Contenido de temas con subtemas y tiempo estimado Tabla 5 …………………………………………………………………….. 78 Clasificación de resultados durante la sesión teórica Tabla 6 ……………………………………………………………………... 80 Clasificación de resultados de sesión de laboratorio de Informática Tabla 7 ……………………………………………………………………… 83 Clasificación de resultados en la etapa de diseño Tabla 8 …………………………………………………………………….. 86 Clasificación de resultados en la etapa de implementación Tabla 9 …………………………………………………………………….. 88 Pasos a seguir de acuerdo a la metodología de solución de problemas Tabla 10 …………………………………………………………………….. 89 Clasificación de resultados en la etapa de pruebas de escritorio Tabla 11 …………………………………………………………………….. 93 Relación de profesores con su identificador Tabla 12 ……………………………………………………………………… 94 Indicadores para la entrevista Tabla 13 ……………………………………………………………………… 94 Preguntas agrupadas conforme a indicadores en entrevista a líder de academia Tabla 14 ……………………………………………………………………… 94 Preguntas agrupadas conforme a indicadores en entrevista a profesores de informática
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Tabla 15 ………………………………………………………………………. 95 Lista de identificadores para profesores y alumnos Tabla 16 ………………………………………………………………………. 96 Categoría e indicadores para organizar la información del cuestionario
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Capítulo 1. Planteamiento del problema
En el siguiente capítulo se dan a conocer los antecedentes del problema y el
escenario donde se va a llevar a cabo la investigación. Así como el planteamiento del
problema y los objetivos específicos que de ésta. Una vez identificados los puntos
anteriores se especifica la relevancia del problema y cuál es su contribución a la
comunidad educativa, para finalizar con la delimitación del problema de investigación.
1.1. Antecedentes.
Al día de hoy la sociedad se caracteriza por el crecimiento acelerado de la
tecnología y de la información, gracias al desarrollo del conocimiento, a la manera en la
que se imparte la enseñanza y a las formas de aprender; se han generado cambios que
permitan transformar los modos y los medios en el proceso enseñanza aprendizaje. Estas
modificaciones marchan a la par de las demandas que exige la sociedad; por esto, es que
los conceptos de enseñanza, aprendizaje, los roles del profesor y roles del estudiante
están en constante evolución y actualización que faciliten el aprendizaje y la adquisición
de diversos tipos de habilidades y conocimientos.
Lo anterior aunado con la aparición de la informática que impactó notablemente en
todos los ámbitos de la vida, por lo que la educación no es la excepción. La sociedad de
la información exige se base en estos nuevos medios técnicos, ya no sólo mediada por el
lenguaje y escritura; sino también por el desarrollo del icónico gráfico, la imagen digital
y otros sistemas de representación que traen consigo nuevas maneras de pensamiento
crítico (Sánchez, Andrade y Guillén, 2006).
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La necesidad de introducir la computadora en la enseñanza y aprendizaje para
adaptarse a la demanda social y como reflejo de una educación vanguardista e
innovadora, ha generado grandes posibilidades de desarrollo en las áreas de diseño,
impartición y evaluación de programas educativos; que faciliten el aprendizaje y la
adquisición de diversos tipos de habilidades y conocimientos para la solución de
problemas.
La producción permanente del conocimiento obliga la implementación de la
computadora como una herramienta dentro de salón de clases para desarrollar la
creatividad en la solución de problemas y así, formar individuos autónomos e
independientes con la capacidad para insertarse en la comunidad que se encuentra en
constante cambio que le dan la oportunidad de desarrollar trabajo multidisciplinar; en
donde el aprender a pensar es esencial.
Debido a que la sociedad vive inmersa en el mundo de la información, es
importante considerar a la educación como parte esencial del entorno y por tanto es de
vital importante dar paso a un nuevo paradigma educativo de enseñar a pensar; donde el
proceso de enseñanza aprendizaje se entiende como la forma en que el alumno desarrolla
habilidades de pensamiento que le permiten lograr la autonomía e independencia
cognoscitiva para auto aprender y para producir conocimiento con lo que se pretende
producir dentro de esta tendencia la tarea de enseñar a través de la metodología de
programación para solucionar problemas y para el desarrollo de la creatividad (Morin,
2006).
A pesar de que resulta complejo para el estudiante de nivel medio superior el
utilizar la metodología de la programación e implementar la solución de problemas con
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un lenguaje de programación, es importante proponer bases teóricas de un modelo
didáctico de enseñanza mediante la solución de problemas y el desarrollo de la
creatividad.
Los estudiantes de nivel medio superior carecen de interés respecto a la solución
de problemas utilizando lenguajes de programación, ya que lo consideran complicado y
poco motivador. Entonces, es necesario iniciar en la programación a estas generaciones
de una manera fácil, divertida y gráfica, considerando a la creatividad y a la innovación
como base para la solución de problemas utilizando herramientas tecnológicas que
motiven al estudiante.
Un problema es el camino utilizado para llegar a la solución, de tal manera que se
tiene que considerar como una tarea dentro de la cual se requiere que la forma de pensar
del estudiante sea de una manera distinta a la rutinaria de aplicar fórmulas y que
entonces, libere el razonamiento autónomo del estudiante en la solución de problemas
para identificar y comprobar la resolución a través de un lenguaje de programación.
Un problema requiere del análisis de hechos, además de desarrollar pensamiento
razonado de hechos que permiten obtener información, procesarla, interpretarla y llegar
a la respuesta; entonces es tarea de docente implementar estrategias y metodologías que
permitan al alumno llegar a la solución de situaciones planteadas.
Por lo anterior se considera que un problema no puede ser resuelto sólo con la
implementación del algoritmo, se requiere de una metodología que combine el algoritmo
con diferentes estrategias que lleven a la solución del problema; como diagramas de
flujo, el pseudocódigo y finalmente implementar la solución a través del desarrollo del
lenguaje de programación.
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Ahora bien, se pretende solucionar problemas lo que pone en juego esquemas de
conocimiento, que exige una solución que aun no se tiene y que presenta un grupo de
factores que deben llevar a la reflexión, al cuestionamiento de ideas propias, a la
construcción de nuevas relaciones, esquemas o modelos mentales; es decir, la creación
de nuevas explicaciones que constituyen la solución al problema.
Conforme a lo anterior, la solución de problemas significa reorganización de
conocimientos, vinculación con una situación, construcción y creación significativa de
conocimientos, al igual que el desarrollo de nuevos conceptos, desarrollo actitudinal
positivo y desarrollo de las capacidades creativas (Montes, 2009).
Para lograrlo existen ciertos programas que permiten trabajar en esquemas
virtuales que asemejan a la realidad y dentro de los cuales se pueden representar
movimientos a partir de la utilización de lenguajes de programación, esto sin que el
estudiante tenga contacto directo con la programación. Y de esta manera poder tener el
primer acercamiento a un lenguaje de programación.
Para lo que se requiere de vital importancia la labor del docente, que no sólo debe
cumplir en su totalidad con el plan de estudios; si no que tiene que considerar el
desarrollo de capacidades y habilidades para usar la creatividad en la solución de
problemas y contribuir al desarrollo de la creatividad en los alumnos para lograrlo.
Se tiene, entonces, que existen procedimientos dentro de la metodología de la
programación que permiten estimular soluciones creativas que a pesar de que todos los
individuos cuentan con cierto grado de creatividad; ésta se puede aprender, practicar y
desarrollar utilizado diferentes técnicas; las cuáles generan varias alternativas de
solución a la situación planteada (Waisburd, 2002).
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Algunas técnicas para el apoyo de la creatividad es la metodología de solución de
problemas donde utilizando la computadora como una herramienta con aplicaciones que
trabajan con mundos virtuales, existen también programas que simulan tareas y aquellos
que permiten la programación de robots. Todos estos con el objetivo de promover y
generar creatividad, romper con esquemas predefinidos y estimular la imaginación
dentro del aula respecto a los lenguajes de programación.
Ante tal situación es responsabilidad del docente ser un agente de cambio y
contribuir a elevar el aprendizaje de los estudiantes, brindando las herramientas
necesarias para generar un pensamiento creativo y desarrollo integral para despertar la
curiosidad para fomentar habilidades del conocimiento, aprendizaje permanente y
autónomo, poniendo en práctica métodos y procedimientos didácticas innovadoras de
aprendizaje utilizando la metodología de solución de problemas (De la Torre, 2008).
1.2. Escenario de estudio.
El estudio se llevará a cabo en una institución privada del Estado de México, en la
ciudad de Tlalnepantla de Baz, Cerro de las Campanas 102 en la colonia Los Pirules; y
su lema es: “Calidad de vida y excelencia académica”. Fue fundada en al año de 1975 y
tiene como misión fundamental formar integralmente a alumnos para que obtengan
calidad de vida y excelencia académica constituyendo amabas los objetivos de orden
superior, uno de carácter formativo y otro de carácter académico.
La calidad de vida consiste en que los alumnos sean personas formadas de acuerdo
a los valores humanos universales, y así puedan participar íntegramente en el progreso
del ámbito en el que se desenvuelven.
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La excelencia académica consiste en que los egresados sean competitivos; es decir,
que puedan continuar con los estudios en cualquier institución de educación superior y
culminarlos con éxito.
Esta institución ha dirigido sus esfuerzos hacia la especialización educativa del
nivel medio superior y ha cimentado su trabajo de enseñanza y formación en normas y
lineamientos básicos que permitan a los egresados satisfacer las necesidades presentes y
futuras del mundo actual globalizado.
Como visión se ha planteado que tanto alumnos como padres de familia conozcan
y acepten el marco de misión, valores y principios filosóficos institucionales, mismos
que constituyen la base en que se establecen todas las actividades, normas y formas de
trabajo. Solamente a través del trabajo conjunto y armónico entre colegio, padres y
alumnos dentro de la misma visión educativa se puede alcanzar la meta para formar
jóvenes íntegros y congruentes.
En el año 2008 inicia un proceso de innovación bajo el concepto de prepa total, y a
partir de este momento es considerada como la primera preparatoria privada
especializada en educación de nivel medio superior en la República Mexicana. Para el
2011, inicia un proceso de rediseño institucional que abarca áreas estratégicas, como
programas académicos alternativos y actividades extraescolares; así como el programa
Universtiy que genera la vinculación entre universidades privadas y la institución.
Actualmente la institución alberga una comunidad estudiantil de 1,124 alumnos en
los tres diferentes niveles de educación media superior, divididos en diez grupos de
primer año, nueve grupos de segundo año y nueve de tercero, que para efecto de
materias como Dibujo, Laboratorio de Física, Laboratorio de Química, Inglés e
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Informática se dividen en dos secciones. Para cada uno de los niveles se tomará una
muestra representativa de alumnos cursando la materia de Informática a quien se
aplicará este estudio de investigación.
Las diversas actividades que conforman el plan de estudios conducen al uso de
diferentes espacios como los salones de clases, estacionamiento, biblioteca, salas y uso
de medios audiovisuales, laboratorios de química y física, talleres de dibujo y educación
estética y artística, además del centro deportivo y del centro de cómputo.
El claustro profesoral está integrado por un total de 64 profesores, de los cuales 6
son parte de la academia de informática, materia en la que se va a trabajar a lo largo de
esta investigación.
Actualmente, el plan de estudios en la materia de Informática abarca temáticas
como historia de la computadora, partes que la componen, redes computacionales y la
metodología de solución de problemas; temática que resulta hasta cierto punto complejo
y de poca aplicación para los alumnos, ya que el conocer y aprender un lenguaje de
programación es poco o nada motivador para los estudiantes ya que en cada una de las
clases impartidas se observa la falta de interés de los alumnos, debido a que se tiene la
idea que la materia de Informática es jugar en la computadora; a partir de esta idea se
sugiere la siguiente investigación.
1.3. Planteamiento del problema.
Hoy en día la informática se encuentra como punto clave dentro de la sociedad lo
que ha permitido su incursión en la educación en todos los niveles de enseñanza, y en
especial, en el nivel medio superior donde se ha incluido dentro del plan de estudios su
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implementación dentro de la clase de informática en solución de situaciones problémicas
y formar ciudadanos capaces de resolver problemas, ser autónomos y asertivos.
El que sean autónomos implica que cambie el rol del profesor que en vez de
centrarse en la enseñar al estudiante, tiene que ayudarlo a aprender; sobre todo en el caso
de desarrollar la capacidad para resolver problemas a través de la organización,
secuencia y estructura de la metodología de la programación (González, 2001). Esta
metodología trata de que el estudiante genere aprendizaje estratégico y poder seguir
soluciones adecuadas a cada una de las situaciones planteadas. Esto contribuye al
desarrollo del pensamiento lógico y la intuición, además de formar al estudiante como
persona capaz de asimilar y aplicar los conocimientos que tiene respecto a la
metodología de programación.
Dicha metodología demanda en el alumno emplear creatividad tanto en la
búsqueda del algoritmo, diagrama de flujo, diseño de la interfaz gráfica y codificación.
Aunque en la actualidad se ha reconocido que existe carencia en el desarrollo de la
misma dentro del aula y los educandos.
Los alumnos tienen que asumir el reto de comprender y aplicar creativamente la
metodología de programación para dar solución a situaciones problémicas. Sin embargo,
el estudiante no puedo lograrlo solo, requiere de la guía y tutoría del docente, para
transmitir el conocimiento y hacer que los alumnos sean portadores y al mismo tiempo
transmisores de lo aprendido.
Utilizar la metodología de la programación para solucionara problemas involucra
un proceso continuo y permanente de construcción y reconstrucción de conocimientos,
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el nacimiento y adecuación de nuevas actitudes, una nueva mentalidad que libere el
potencial humano, tanto del docente como del estudiante.
Entonces, la creatividad y los lenguajes de programación son dos necesidades que
tiene que atender el sistema educativo; la primera para liberar la capacidad y potencial
de los alumnos, y los segundos para permitir más oportunidades de liderazgo en esta
sociedad informatizada con la finalidad de que los adolescentes de nivel medio superior
desarrollen habilidades en el manejo de los lenguajes de programación y promover el
desarrollo de capacidades cognitivas creando ambientes de aprendizaje en los que la
tecnología y la metodología de programación ayuden a desarrollar capacidades de auto
aprendizaje y competencias de pensamiento lógico en la solución de problemas
(Ferreiro, 2003).
Conforme a lo anterior, el problema de investigación planteado es: ¿Cómo
contribuir en el desarrollo de la creatividad para la solución de problemas en estudiantes
de nivel medio superior empleando la metodología de programación?
Considerando cada una de las características de la sociedad y del entorno
educativo, la respuesta a la pregunta planteada se intentará responder en cada uno de los
apartados siguientes.
1.4. Objetivos.
El objetivo que se persigue en esta investigación es desarrollar una estrategia
teórica y metodológica que propicie el desarrollo de la creatividad en el estudiante,
implementando en cada uno de los pasos de la metodología de programación habilidades
y capacidades que permitan una exitosa solución de problemas.
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A continuación se formulan los siguientes objetivos específicos:
1) Desarrollar habilidades cognitivas en la implementación de los pasos de la
metodología de solución de problemas.
2) Comprobar las ventajas y dificultades que se encuentran en la implementación de
mundos virtuales, para verificar como las habilidades cognitivas permiten la
solución de problemas y permiten la implementación de Java Script como
lenguaje de programación.
3) Utilizar Java Script como lenguaje de programación para el desarrollo de la
creatividad.
1.5. Justificación.
El propósito de esta investigación es fortalecer los procesos de aprendizaje con el
apoyo de recursos tecnológicos e informáticos para integrar al estudiante de educación
media superior dentro de la sociedad que se encuentra en continuo cambio y al mismo
tiempo propiciar actitudes innovadoras y creadoras en la toma de decisiones frente a
nuevos retos a los que se enfrenta.
Dicho fortalecimiento se encamina a la búsqueda de soluciones a situaciones
dadas, relacionadas con el entorno mediante la metodología de la programación y Java
Script, cómo lenguaje de programación, de esta manera se persigue propiciar la
construcción de conceptos básicos y habilidades cognitivas. Y promover espacios de
participación y competencia para lograr la integración social y cultural que permitan la
diversificación y transmisión del conocimiento.
Se busca desarrollar hombres y mujeres generadores de cambios en la sociedad;
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así como el crecimiento del estudiante con diferentes actitudes y habilidades
intelectuales, entre otras para solucionar problemas. De tal manera que se puedan abrir
espacios a la experiencia utilizando la metodología de la programación para mejorar el
desarrollo, comprensión y asimilación de conceptos en el desarrollo de habilidades
cognitivas en la solución de problemas empleando un lenguaje de programación.
El hecho de mejorar el proceso de aprendizaje utilizando la metodología
programación para la solución de problemas permite afrontar retos presentes y futuros; y
de este forma lograr cambios metodológicos en la materia de informática dentro y fuera
del aula, generado espacios de participación hacia el dominio de la lógica computacional
que permite la globalización del conocimiento.
La educación, y en particular, la materia de informática tiene la responsabilidad
cultural y social de formar individuos con perfil amplio que no solo satisfagan
requerimientos sociales; sino que tiene que proyectarlos conforme a las necesidades del
entorno (Betetta y Vega, 2004). Aplicar la metodología de solución de problemas
representa combinar atributos respecto al conocer y comprender.
Como bien se sabe, actualmente, las instituciones de nivel medio superior, están
inmersas en el cambio y transformación sobre el diseño de los planes de estudio
centrando la atención en el alumno, en la formación universitaria; así como el futuro
profesional; de tal manera que los enfoques de aprendizaje tomen dirección hacia la
calidad y se convierta en eje decisivo para dirigir la transmisión del conocimiento.
La presente investigación permite profundizar en el conocimiento del beneficio y
la repercusión en la sociedad ante el desarrollo académico y profesional, adecuar la
enseñanza y el aprendizaje a las necesidades sociales que requiere el escenario de
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estudio, el aprendizaje permanente y la formación competente.
Esta investigación, entonces, permite que el programa educativo de la materia de
informática esté en continuo desarrollo y cambio para poder afrontar nuevos retos día
con día.
1.6. Delimitación del estudio.
Tomado en cuenta el tiempo para realizar esta investigación, ésta se llevará a cabo
en un grupo de primer año, un grupo de segundo año y un grupo de tercera año de
preparatoria; esté último pertenece a estudiantes cursando el área de Físico Matemáticas,
la sección de cada grupo está formado por 20 alumnos.
Esta investigación se llevará a cabo durante el presente ciclo escolar 2012-2013,
en alumnos que se encuentran cursando la materia de Informática. Ésta materia se
imparte dos horas a la semana, de las cuales una hora es teórica y otra hora es práctica,
que se imparte en el centro de cómputo; el cual se compone de siete laboratorios, cinco
de ellos dedicados exclusivamente para clase de Informática y dos aulas que se utilizan
para impartir la hora clase teórica.
Cada laboratorio de computación cuenta con 25 máquinas cada una de las cuales
tiene un procesador DualCore Duo con 2 Gigabytes en RAM y 80 Gigabytes en disco
duro y todas se encuentran conectadas en red. Lo anterior cubre con las características
necesarias para que el alumno pueda trabajar de manera individual la tarea asignada por
el profesor.
Una de las principales limitantes y también restricción, es la duración de cada
clase que es de 50 minutos, y que la mayoría de las veces se pierde la continuidad de una
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clase a otra, contemplando lo que ya se menciono respecto a que son dos horas a la
semana; además de las actividades organizadas dentro del Colegio, que en algunas
ocasiones se empalma con hora clase.
Se considera también, como limitante la conexión a Internet, que al haber varios
usuarios conectados tiende a saturarse y no rendir lo suficiente para el trabajo que se
quiere desarrollar.
Al principio, se tendría que instalar el software y verificar que funcione en todas
las máquinas; sin embargo, durante la clase llega a causar problemas, situación que debe
contemplarse dentro del estudio, ya que sería una pérdida de tiempo y una variable a
considerar.
Otra de las limitaciones con las que cuenta esta investigación, es la forma en la que
trabajarán los equipos durante todo el estudio, debido a que el laboratorio no sólo será
utilizado por la muestra seleccionada, sino por toda la comunidad estudiantil lo que
llevará a tener fallas y el rendimiento con el tiempo no será el mismo, irá en decremento.
Una vez contempladas cada una de las variables dentro del estudio, es pertinente
comenzar con la metodología que se va a seguir para dicho estudio, así como mencionar
algunos términos que permitan familiarizarse con esta investigación.
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1.7. Definición de términos.
Algoritmo: Conjunto de pasos organizados de manera secuencias que permiten llegar a
la solución de un problema.
Aplicación: Programa que efectúa tarea definida.
Creatividad: Desarrollar, diseñar y crear ideas con imaginación.
Diagrama de flujo: Representación gráfica de un algoritmo.
Herramientas tecnológicas: Sistemas que permiten acceder a ciertos servicios que
facilita a los usuarios comunicarse y trabajar.
Informática: Procesamiento automático de información mediante dispositivos
electrónicos y sistemas computacionales.
Interfaz gráfica: Medio que permite al usuario comunicarse con la máquina a través del
software.
Lenguaje de programación: Conjunto de expresiones mediante las cuales se le indica a
la computadora ciertas acciones que debe realizar.
Método: Procedimiento general que se aplica para lograr de manera precisa un objetivo.
Metodología: Ciencia que aplica un método.
Metodología de la programación: Procedimientos y técnicas que permiten desarrollar
programas para computadora.
Mundos virtuales: Conjunto de objetos sobre un escenario que asemeja el mundo real y
con las siguientes características, interactividad, fisicalidad y persistencia.
Programa: Conjunto de instrucciones explícitas para obtener un fin determinado o
resolver un problema.
Software: Conjunto de todas aquellas instrucciones que hacen que la computadora
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funcione.
Tecnología: Aplicación de la ciencia o el conocimiento para el comercio y la industria.
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Capítulo 2. Marco Teórico
Las cinco secciones en las que se divide este capítulo son: la creatividad, solución
de problemas, metodología de la programación, aprendizaje mediante mundos virtuales
y la robótica. Cada una de las anteriores describe sus principales características, los
elementos que las componen; así como su funcionamiento o aplicación práctica en un
ambiente educativo de nivel medio superior.
2.1. La Creatividad.
A lo largo de la historia el ser humano tiende a resolver problemas y dar solución a
situaciones que se le presentan, lo que implica utilizar la creatividad de cada uno; que es
la capacidad que tiene el individuo de evolucionar creando y desarrollando herramientas
así como procedimientos que controlan su entorno y cambian las circunstancias.
Muchos estudiosos sobre la creatividad han analizado que se puede expresar en
diferentes contextos de la actividad humana, a través de diversos lenguajes y medios de
expresión afrontando situaciones nuevas. Se dice entonces que la creatividad es una
herramienta para vivir, crecer y hasta para triunfar. Así que el concepto resulta difícil de
definir ya que se considera complejo y amplio (Hofer y Swan, 2009). A continuación se
presentan algunas definiciones acerca de creatividad:
Creatividad es la capacidad de crear, producir cosas nuevas y valiosas, capacidad del
cerebro de llegar a conclusiones nuevas y resolver problemas en una forma original
(Monreal, 2001)
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Creatividad es la facultad que se tiene para crear y consiste en encontrar
procedimientos o elementos para desarrollar tareas de forma diferente a la tradicional
(Michalko, 2000).
La creatividad es un conjunto de habilidades de pensamiento y de actitudes que nos
permiten responder a situaciones novedosas, transformar la realidad, aplicando los
conocimientos y experiencias, para obtener resultados originales y pertinentes.
(Dabdoub, 2010)
Conforme a lo anterior se dice que la creatividad es un proceso formativo que se
evalúa en el quehacer cotidiano, en la conducta y en la forma en la se resuelven
problemas. Como se observa la creatividad está directamente relacionada con el día a día
del ser humano y es así como facilita la relación con otros en el descubrimiento y
solución de problemas cotidianos tanto personales, como profesionales en el proceso de
formación.
La creatividad se puede medir a partir de las siguientes variables:
Fluidez. Que es la capacidad para producir ideas y asociarlas a un concepto, objeto o
situación.
Flexibilidad. Que es la capacidad de adaptación con la que se cuenta ante nuevas
situaciones, imprevistos.
Originalidad. Se trata de la facilidad que se tiene para pensar, sentir, imaginar y ver
las cosas de manera única y diferente.
Elaboración. Se trata de la capacidad para realizar diferentes tareas partiendo de
información que ya se tenía con anterioridad.
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Sensibilidad. Se trata de la capacidad de captar los problemas, tener la cualidad para
enfocar el interés hacia situaciones externas al individuo.
Redefinición. Se trata de la habilidad de entender ideas, conceptos, objetos de una
manera diferente a como se hace aprovechando dichas ideas para otros fines.
Abstracción. Se trata de la capacidad de analizar y extraer detalles de un todo ya
elaborado.
Síntesis. Se trata de la capacidad de combinar componentes para llegar a un todo
creativo. A partir del análisis de los elementos un problema se crean nuevas
definiciones concluyentes.
La creatividad no sólo involucra conocimientos y procesos del pensamiento; sino
también, emociones y actitudes que involucra tener una serie de disposiciones mentales
y afectivas ante la situación a resolver. Lo que permite identificar que situaciones
requieren soluciones novedosas y que generen preguntas que permitan buscar respuestas
en lugares insólitos que vayan más allá de lo conocido (Shaheen, 2010).
2.1.1. Creatividad e inteligencia.
El ser humano puede demostrar la propia creatividad en la forma que tiene de
expresarse a través del lenguaje corporal o bien a través de la solución de problemas
involucrando la inteligencia interpersonal.
Hoy día se considera que la creatividad y la inteligencia son capacidades mentales
diferentes. Por un lado, la inteligencia se considera pensamiento convergente, como la
capacidad de seguir pautas de pensamiento aceptadas y de dar soluciones correctas al
problema planteado. Y por otro lado, la creatividad se considera pensamiento
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divergente, como la capacidad de pensar en modo original e innovador, sale de rangos
aceptados y logra encontrar diferentes soluciones al problema dado (Morin, 2006).
Para generar entornos o seleccionar alguno, es necesaria la imaginación que cree
una visión de cómo va a ser dicho entorno y de cómo puede hacerse realidad (Bernabeu
y Goldstein, 2009). La creatividad y la inteligencia pueden ser consideradas como dos
procesos diferentes, donde la inteligencia entre en funcionamiento en distintos grados de
acuerdo al campo creativo en que se desarrolla. Y la creatividad aparece en distintos
grados en diferentes campos de comportamiento inteligente.
La inteligencia y la creatividad se superponen en algunos aspectos, pero no en
otros; entonces la creatividad incluye a la inteligencia. A pesar de las diferentes
conceptualizaciones sobre la creatividad y la inteligencia, las dos tienen puntos en
común. Primero, la creatividad, como se ha mencionado, es la habilidad de las personas
de producir objetos o ideas de alta calidad y novedosos. Las ideas generadas a partir de
la inteligencia no siempre son novedosas, pero si pueden ser consideradas de alta
calidad. (Ponce, 2002)
La inteligencia, el conocimiento, el estilo del pensamiento, la personalidad, la
motivación y el entorno son los siete elementos principales que se tienen que considerar
para formar la creatividad. La inteligencia no es más que una de las siete fuerzas que en
conjunto, generan el pensamiento y el comportamiento creativo (Ferrando, Prieto,
Ferrándiz y Sánchez, 2005). Donde tres aspectos de la inteligencia son claves para la
creatividad: habilidades sintéticas, analíticas y prácticas; estos se consideran interactivos
y funcionan conjuntamente en el comportamiento creativo (Sternberg y O’Hara, 2005).
20
Mientras que la habilidad sintética genera ideas nuevas, de alta calidad y
adecuadas a la tarea dada; la analítica juzga el valor de las ideas para decidir cuál es la
que merece darte seguimiento y evaluar debilidades y fortalezas para sugerir modos para
mejorarla. Y por último, la habilidad práctica aprende a comunicar sus ideas de manera
eficaz y cómo persuadir a los demás del valor de las mismas.
La creatividad no puede ser medida a través de la inteligencia, es necesario un
nivel normal de inteligencia; tal que permita a la persona desarrollarse, ser
independiente, aprender y manejar información para que sea creativa (Gardner, 2005).
2.1.2. Inteligencias múltiples.
La inteligencia es el potencial de cada individuo que a pesar de que no puede ser
cuantificado puede ser observado y puede desarrollarse a través de diversas actividades.
De ahí que Howard Gardner, profesor de psicología y ciencias de la educación en
Harvard, propuso la teoría de las Inteligencias Múltiples. Como parte del Proyecto Zero
realizó múltiples investigaciones acerca del pensamiento humano lo que lo llevo a
pensar que los diferentes tipos de inteligencias son independientes unos de otros. Llego a
la conclusión de que la inteligencia no es innata y domina todas las destrezas y
habilidades para la solución de problemas (Dabdoub, 2010).
También estableció que la inteligencia se localiza en diferentes áreas del cerebro
humano que se encuentran interconectadas y de igual manera pueden trabajar
individualmente para desarrollarse ampliamente dado un entorno con las condiciones
necesarias para lograrlo. Lo que se puede apreciar en la tabla, donde se describe cada
una de las inteligencias múltiples definidas por Gardner.
21
Tabla 1. Descripción de las Inteligencias Múltiples definidas por Gardner.
Inteligencia Descripción
Verbal-lingüística Capacidad de emplear las palabras de manera eficaz, manipular su estructura y sintaxis del lenguaje, la fonética, semántica y dimensiones prácticas.
Física-cenestésica Habilidad para expresar ideas mediante el uso del cuerpo humano.
Lógico matemática Capacidad de manejar relaciones, patrones lógicos, funciones y abstracciones de manera eficaz.
Espacial mecánica Habilidad de representar gráficamente las ideas después de apreciar con certeza una imagen. Utilizando la sensibilidad de color, línea, forma, figura, espacio e interrelaciones.
Musical Capacidad de transformar, percibir, distinguir y expresarse a través del ritmo, tono y timbre de la música.
Interpersonal social Habilidad para distinguir y percibir estados emocionales de los demás para responder efectivamente a dichas acciones de manera práctica.
Intrapersonal Habilidad que permite hacer auto inspecciones, actuar consecuentemente, autodisciplina y comprensión.
Naturista Capacidad de distinguir, clasificar y utilizar elementos del medio ambiente suburbano o rural; así como la habilidad de observación, experimentación, reflexión y cuestionamiento del entorno.
De acuerdo a la tabla anterior se sabe que no existe una inteligencia general; sino
un conjunto múltiple de aspectos de la inteligencia. Y se tiene que reconocer que cada
individuo es responsable de estimular las habilidades intelectuales que posee y que
puede desarrollar. El conocer el tipo de habilidades con las que se cuenta permite al
individuo expresar su creatividad (Motos y Aranda, 2001). La creatividad puede
entenderse en términos del uso de múltiples inteligencias para generar ideas nuevas e
incluso revolucionarias.
Conforme al contexto en el que se desarrolla cada persona es importante que tenga
la oportunidad de explorar y desarrollar aspectos personales que le permiten aportar
innovaciones a su ambiente social y vida personal. Utilizando la creatividad como
medio de expresión, y así como cada persona tiene propias ideas igual hay tipos de
creatividad. Y al hablar de tipos de creatividad se pueden utilizar diferentes criterios
para su clasificación, se trata de importar soluciones que no existen hasta ese momento.
22
Existen diversas clasificaciones respecto a los tipos de creatividad de acuerdo al
autor, por ejemplo para Maslow existe:
1. Primaria. Se considera así por orden natural, cada individuo tiene la misma
capacidad de tener acceso a la creatividad. Y,
2. Secundaria. De forma individual, se expresa a través de las capacidades y éxitos de
cada individuo. Depende de la formación, habilidades y aptitudes dentro del medio
en el que vive.
La creatividad también, se expresa de acuerdo al tipo de inteligencia que trate,
como se describe en la tabla que se presenta a continuación.
Tabla 2. Cómo se expresa la creatividad respecto al tipo de inteligencia
Tipo de inteligencia La creatividad expresada en el tipo de inteligencia
Verbal-lingüística Se expresa construyendo metáforas inusuales como poesías o chistes, ya sea de manera verbal o escrita.
Física-cenestésica Se expresa usando emociones a través de diferentes disciplinas.
Lógico matemática Se expresa a través de la solución de problemas que requieren de innovar y romper paradigmas establecidos.
Espacial mecánica Se expresa a través de conexiones novedosas entre realidades entre patrones.
Musical Se expresa a través de encontrar formas novedosas y diversas de combinar herramientas como el sonido.
Interpersonal social Se expresa mediante la auto motivación y lograr hacer los sueños realidad.
Intrapersonal Se expresa a través de resolver conflictos de manera novedosa y encontrar caminos inusuales para favorecer el logro de una meta colaborativa.
La base de conocimientos que una persona tiene almacenada es importante para la
creatividad y abarca hechos, el cómo se hacen las cosas y experiencias emocionales. De
este modo se debe saber identificar que conocimiento se posee para poder innovar en el
mismo.
23
La sensibilidad para identificar los problemas, es el punto de partida para la
creatividad; esta habilidad permite identificar inconsistencias o algún camino de
oportunidad para poner en práctica la creatividad. Esta habilidad abre la puerta al
pensamiento creativo.
2.1.3. Proceso creativo.
A lo largo de los años investigadores han tratado de comprender el proceso
creativo y se han propuesto etapas para organizar las actividades que realizan las
personas al involucrarse. Según Wallas, las etapas son preparación, incubación,
iluminación y verificación (Dabdoub, 2010).
En cada una de las fases se pone en acción las habilidades y hábitos mentales
como flexibilidad, fluidez, originalidad, elaboración, sensibilidad a los problemas,
redefinición, análisis y síntesis que también pueden asociarse con diferentes emociones.
La comprensión de las características del proceso creativo personal permite utilizar de
manera intencional las estrategias y técnicas, así como el manejo de emociones que se
involucran en el proceso.
Wallas considera a la creatividad como parte del proceso evolutivo que permite al
ser humano adaptarse al entono en constante cambio. El modelo de Wallas consiste de
cinco etapas.
1) Fase de preparación. Consiste en explorar y buscar ideas desde diversas
perspectivas. Es importante investigar y realizar una búsqueda exhaustiva entre varias
fuentes para obtener información del tema dado.
2) Fase de incubación. Consiste en separarse por un tiempo de la situación
dada con el fin de hacer que las ideas maduren y promover el trabajo inconsciente.
24
3) Fase de iluminación. Consiste en identificar el camino que lleva a nueva
realidad desde la situación planteada donde se identifico una necesidad o inconsistencia
y se llega a resolver la necesidad o mejorar la realidad vigente.
4) Fase de verificación. Consiste en poner en práctica la idea y hacerla parte de
la solución como una posibilidad concreta. Lo que lleva a la organización de actividades
y tareas a través de un plan de acción.
5) Fase de intimación. Consiste en presentir una próxima solución. En otros
modelos esta etapa se considera como una sub-etapa.
En general significa afrontar y resolver problemas de manera individual, como
para grupo y comunidades. Trata de dotar a las personas de iniciativa, llenas de recursos
y de confianza en sí mismas y en la vida, listas para enfrentar problemas de cualquier
índole, es la base de la mejora continua.
El proceso creativo es semejante al de resolución de problemas, con las diferencias
que esto implica. Mientras que en la resolución de problemas, el objetivo inmediato es
específico, los pasos lógicos y ordenados son los más adecuados o usan siempre; en el
proceso creativo no existe un objetivo específico por regla general, y los pasos ilógicos
del pensamiento son muy frecuentes. La actividad creativa se considera una clase
especial de resolución de problemas que se caracteriza por la originalidad, su no
convencionalidad, su persistencia y dificultad de formulación, con el fin de contribuir en
el desarrollo de la misma dentro del aula (Bush, 2001).
2.2. Solución de problemas.
Se cree que la solución de problemas es solo tema de las ciencias exactas,
reconocido como el aprendizaje por descubrimiento y considerado un método adecuado
25
para que los alumnos den sus propias soluciones al problema recordando y
reconstruyendo cada paso que siguió. De igual forma se tiene que el proceso de solución
de problemas es una actividad en la vida cotidiana, ya que supone enfrentarse a
diferentes situaciones que se deben resolver considerando el entorno, los recursos y
herramientas, según sea el caso, para llegar a la solución correcta (Carretero y Asensio,
2004). Ya que el pensamiento innovador es el generador de las ideas creativas, del plan
de acción, de la ejecución y la aplicación de la solución encontrada (Waisburd, 2009).
2.2.1. Qué es un problema y su solución.
Problema se define como una situación en la cual un individuo desea hacer algo
pero desconocer el curso de acción necesaria para lograr lo que quiere o también se
puede definir como una situación en la cual el individuo actúa con el fin de lograr una
meta utilizando para ello estrategias.
Por lo general, al enfrentarse a un problema, la acción que sigue es pensar en la
posible solución; sin embargo no siempre es posible una solución, lograr el éxito es un
acto productivo. Solucionar un problema se considera como parte del proceso del
pensamiento donde se incluye todas las acciones de reconocer el propio problema
(Beltrán, 2003).
Los problemas tienen cuatro componentes:
1) Metas. Es lo que se desea lograr en una situación.
2) Datos. Elementos de los que se disponen.
3) Restricciones. Factores que limitan.
4) Métodos. Operaciones que pueden utilizarse para solucionar el problema.
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Se pueden mencionar por lo menos dos tipos de problemas; los cerrados que
describen situaciones que llevan a una sola solución correcta y los abiertos, que presenta
situaciones para las que puede haber más de una posible solución aunque ésta no sea la
correcta pero si la más adecuada para el conjunto dado de circunstancias. En este último
tipo de problema existen factores ajenos que se involucran, como entorno físico, social,
cultural e inclusive educativo.
Para resolver un problema se tiene que seguir, de ser posible, los siguientes pasos
para llegar a la solución: prueba, ensayo y error, utilizar una metodología, analizar los
medios y fines, dividir el problema en problemas más pequeños, ir de lo general a lo
particular y organizar ideas para finalizar con la evaluación imprecisa de soluciones que
llevan a una probable solución.
El solucionar problemas implica diferentes destrezas, enfoques y capacidades,
según sea el caso. Implica lograr lo deseable, lograr la armonía, trata de seleccionar la
mejor alternativa entre varias, el conocimiento, la certeza, lograr el objetivo.
Al buscar soluciones al problema, es importante considerar algunas características
como ser una persona impulsiva o reflexiva ya que dependiendo del tipo de actitud que
se tenga al enfrentarse al problema es cómo se evalúa su respuesta
La solución a un problema requiere que el planteamiento motive y formule retos,
que posibilite metas, ideas y de respuestas; ya que el rumbo que tome la solución
depende de su planteamiento y permite llegar a la solución correcta. La solución parte
del supuesto de que el planteamiento del problema tiene una necesidad definida y que la
innovación va a satisfacerla, el proceso de solución va desde el problema al diagnóstico,
luego a la prueba y finalmente a la adopción (De Haro, 2006).
27
Al plantear el problema es claro, concreto y preciso la solución está implícita en el
mismo, para lo que se deben considerar ciertos aspectos para un buen planteamiento del
problema, como: el lenguaje empleado que debe ser visual, hacer referencia al contexto
donde se desarrolla, determinar la acción a la que se desea llegar.
Sin embargo, también hay que considerar que existen obstáculos que impiden la
adopción de soluciones, y son:
1) La no comprensión del tema.
2) El olvido de los elementos del problema.
3) La falta de conocimientos.
4) Posesión de reglas diferentes.
5) Miedo al error.
Todos estos elementos se consideran como obstáculos que frenan la creatividad y
solución de problemas e implica que los individuos enfoquen la atención en otra cosa
diferente que no es el problema. La solución de problemas implica un proceso cognitivo
que ayuda a poner a disposición una gama de alternativas de respuesta a la situación
problémica; además de incrementar la probabilidad de seleccionar la solución más eficaz
de entre todas las alternativas posibles.
2.2.2. Planteamiento del problema.
Cuando no se describe con claridad el problema no será posible encontrar la
solución, ya que este última depende de la primera. En el planteamiento del problema
intervienen diversos aspectos como ambigüedad, valores, magnitud y factibilidad.
La forma de abordar los problemas permite identificar aspectos de la situación
dada y así clasificar e identificar la información. Para resolver un problema es necesaria
28
su adecuada representación, la que permitirá interpretar y comprender mejor la situación
planteada (Bukhman, 2011)
El problema a plantear debe estar enfocado o relacionado con los objetivos del
curso o estar basado en situaciones cotidianas. Debe hacer que los alumnos tomen
decisiones o hacer juicios fundamentados con información. Y generar así la búsqueda de
información e inquietud por conocer más. Hay que considerar que dentro de dicho
planteamiento el que vaya implícito el objetivo y los datos necesarios para su solución
permite la comprensión del mismo. Una vez enunciado el problema se lleva a cabo la
lluvia de ideas que después del análisis de cada una permite llegar a la solución del
mismo.
2.3. Metodología de la programación.
En todo momento los seres humanos siguen una serie de pasos para realizar
actividades y solucionar situaciones cotidianas. Para tal caso, es necesario considerar de
manera adecuada cual paso ejecutar primero y cual después. De ahí la razón de que
existan procedimientos, técnicas, principios y reglas que permitan de manera sistemática
llegar a la solución del problema (Sánchez, Andrade y Guillén, 2006).
De tal forma, que para resolver un problema mediante un lenguaje de
programación, es necesario llevar a cabo un proceso ordenado que permite tener claras
las necesidades y requerimientos del problema, analizar cuidadosamente la información,
diseñar la lógica y garantizar que se obtuvo el resultado deseado. Y se tiene que
considerar que las situaciones a las que se enfrentan los alumnos dentro del aula son
multidisciplinarias.
29
2.3.1. Consideraciones algorítmicas sobre el pensamiento humano.
La esencia de la programación radica en poder desarrollar soluciones que simulen
hechos reales basados en el pensamiento humano y puedan ser ejecutadas, ante tal
situación es necesario identificar, crear estructuras y utilizar la información para obtener
el resultado deseado. De ahí el estudio de los algoritmos informales y computacionales.
Entendiendo por algoritmo informal a la serie de pasos que no son realizables a
través de la computadora tan fácilmente, donde el ejecutor es el ser humano; y el
algoritmo computacional es aquel procedimiento que pueden y deben ser implementados
en la computadora (Caro, 2003)
Después de mencionar en qué consiste el algoritmo informal y el algoritmo
computacional, y conforme al pensamiento humano se dice que cualquier situación
planteada se basa en tres estructuras básicas.
2.3.2. Estructuras básicas expresadas técnicamente.
Para empezar se define estructura como el esquema que permite representar de
manera simplificada diferentes ideas. Cada una planteada desde otros puntos de vista de
acuerdo a la percepción de cada individuo y el conocimiento que tenga. Sin embargo, es
importante considerar que dicha idea tiene que ser representada de tal forma que sea
comprendida por cualquier persona, para ello es preciso definir estándares técnicos
utilizando tres tipos de estructuras: secuencia, decisión y ciclo (Oviedo, 2002).
Secuencia.
La secuencia de acciones consiste en un conjunto de acciones que se ejecutan de
manera sucesiva, así una acción se conecta con la otra de manera ordenada.
30
Decisión.
La decisión de acciones también denominada selección, cosiste en elegir un
camino de dos posibles después de evaluar una condición. Una condición se genera al
comparar dos datos a través de los operadores de relación.
Ciclo.
El ciclo de acciones también denominado repetición o bucle, consiste en la
repetición de tareas mientras se cumpla una determinada condición, o bien un número
determinado de veces, según sea el caso de estudio.
Cada una de las estructuras anteriores representa de manera sencilla y simbólica la
forma en la que se especifica un problema, para que sea interpretado por la persona y le
resulte menos complejo llega a la solución.
2.3.3. Metodología de solución de problemas.
A lo largo de la vida el individuo se tiene que enfrenar conflictos de todo tipo en
ámbitos diversos como laboral, escolar o personal. Para superar cada uno de estas
dificultades se necesita identificar el problema, las opciones de solución y la
metodología para resolverlo.
Entonces, la metodología es la ciencia que aplica un conjunto de operaciones
ordenadas con que se pretender llegar a un resultado. Existen muchas metodologías
como la de investigación y la de enseñanza aprendizaje, así como la de solución de
problemas, que se aplica constantemente en la vida diaria. Para este estudio, se analizará
la metodología de solución de problemas mediante el uso de la computadora y los
lenguajes de programación.
31
La metodología de la programación se refiere a los procedimientos y técnicas que
permitan desarrollar un conjunto de instrucciones explícitas para obtener un fin
determinado o resolver un problema con un lenguaje de programación (Noguez,
Rodríguez y Cano, 2010).
Para que la solución sea útil y fácil de modificar de acuerdo a los requerimientos
se necesita llevar a cabo un proceso ordenado que permita tener claras las necesidades y
requerimientos del problema, analizar la información, escribir el algoritmo, diseñar el
diagrama de flujo, transcribir el algoritmo a un lenguaje de programación y finalmente
comprobar la solución.
2.3.4. Etapas para la solución de problemas.
La metodología de solución de problemas consta de cuatro etapas que permiten
llegar al resultado correcto: Análisis y definición del problema, definición de datos,
proceso de solución y comprobación.
1) Análisis y definición del problema.
Se identifica el problema, es la descripción precisa del problema, se trata de
comprender exactamente en qué consiste el problema, delimitar los alcances que puede
tener la solución de tal forma que evite soluciones erróneas y desgaste de recursos,
materiales y tiempo.
2) Definición de datos.
En esta etapa es fundamental el análisis de la información inicial con el fin de
distinguir los datos importantes de los que no lo son; así como definir los datos finales
que garanticen la continuidad del proceso. Aquí se definen los elementos que serán
transformados durante el proceso de solución (datos de entrada); así como el resultado
32
final que se desea (datos de salida). Al igual que todas las etapas debe considerarse la
correcta definición de datos para no obtener resultados erróneos.
3) Proceso de solución.
En esta etapa se llevan a cabo una serie de técnicas que permiten encontrar la
solución del problema: Algoritmo, pseudocódigo, diagrama de flujo, diseño de interfaz
gráfica y escribir código en un lenguaje de programación.
4) Comprobación
En esta etapa se verifica que el resultado obtenido sea el correcto. Se realizan
pruebas del proceso y se verifica la efectividad de los pasos.
Aplicar cada una de las etapas para solucionar problemas permite llegar de una
manera directa, sencilla y rápida a la meta; evitando probables distracciones y desviar el
proceso hacia una solución diferente a la correcta.
2.3.5. Algoritmo.
Al seguir una serie de reglas, pasos o instrucciones, éstas cuentan con ciertas
características. A continuación se describen las características de un algoritmo, pero
antes se dice que el término algoritmo, proviene del nombre del matemático árabe Al-
khorezmi (780-850), quien escribió un tratado sobre cálculos matemáticos hace 1200
años. El algoritmo es una serie de pasos ordenados que sirven para llegar a la solución
de un problema (Pérez, 2010). En cualquier actividad cotidiana que se realiza se utilizan
los algoritmos; por ejemplo, entrar a internet y buscar información. Para lo que se deben
seguir una serie de pasos ordenados para ver en la pantalla de la computadora la
información solicitada.
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Las características de un algoritmo son:
Objetivo. Debe conocerse el final al que se desea llegar.
Preciso. Indica el orden en el que se lleva a cabo cada uno de los pasos.
Finito. Cuenta con un número determinado de pasos, cada uno de ellos numerado.
Definido. Puede seguirse el algoritmo varias veces y siempre se llega al mismo
resultado.
Algunas recomendaciones para cuando se escribe un algoritmo son:
Utilizar las palabras inicio y fin para delimitarlo.
Numerar cada paso.
Los pasos deben ser frases cortas, claras y concretas.
No iniciar los pasos con artículos o pronombres.
Los pasos deben iniciar con un verbo para identificar la acción a realizar.
En caso de que una acción sea complejo es recomendable dividirlo en módulos.
No existen reglas específicas para resolver problemas; sin embargo, pueden
desarrollarse un conjunto de técnicas y herramientas flexibles y estructuradas al razonar
la solución de un problema. Lo que conduce a la construcción de algoritmos eficientes
para resolver problemas mediante la computadora.
Los algoritmos son independientes del lenguaje de programación, así como de la
computadora en los que se ejecutara la aplicación. El diseño de los algoritmos requiere
de creatividad y conocimientos. En esencia, la solución de un problema puede
expresarse mediante un algoritmo.
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2.3.6. Diagrama de flujo.
Así como en cualquier instructivo se dibuja o representa la forma de ensamblar o
conectar piezas, es importante considerar esta representación para cada uno de los pasos
que llevan a la solución del problema, la manera de representarlos es a través del
diagrama de flujo.
Un diagrama, como el nombre lo dice, trata de esquematizar ideas a través de
imágenes, dibujos o símbolos. Si este concepto se traslada a diseñar un diagrama para el
algoritmo se puede tener varias ventajas, desde luego la principal es la forma en la que
trabaja el cerebro humano y el reconocimiento de imágenes que favorece la comprensión
de los procesos. Así, es fácil reconocer puntos de mejora, además de que los diagramas
son un lenguaje universal interpretado por cualquier persona.
De tal manera se tiene que un diagrama de flujo, representa el flujo de información
respecto a las operaciones o funciones definidas en el algoritmo. Utilizando una serie de
símbolos estandarizados definidos por la organización ANSI (American National
Standard Institute). Cada uno de estos símbolos es conectado a través de líneas que
indican la dirección en la que fluye la información con el objetivo de lograr la correcta
comprensión de la solución dada, para lo que se deben de seguir algunas reglas que
permitan el correcto diseño de un diagrama.
Las reglas que se deben seguir para el diseño del diagrama de flujo y tener una
correcta interpretación del algoritmo, son:
El flujo de información de arriba hacia abajo o de izquierda a derecha.
Cada símbolo se une con una línea de conexión.
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Las líneas siempre horizontales o verticales, nunca diagonales y siempre
conectadas.
Usar conectores en caso de que el diseño sea extenso.
El texto dentro de cada símbolo debe ser concreto, preciso y entendible.
Es importante, entonces, conocer cuáles son los símbolos empleados en un
diagrama de flujo para representar cada acción o tarea en el algoritmo como se puede
apreciar en la tabla siguiente, donde se esquematiza con un símbolo el proceso
correspondiente.
Tabla 3. Simbología empleada por un diagrama de flujo
Símbolo Tarea o acción que representa
Inicio/Fin. Determina el inicio y fin del algoritmo
Entrada de información. Representa el ingreso de datos al proceso
Proceso.Representa las operaciones que se efectúan para obtener el resultado.
Decisión. Representa las operaciones de tipo lógico.
Salida de información en impresora. Se utiliza cuando se desea obtener el resultado en papel.
Salida de información en pantalla. Se utiliza cuando se va a mostrar el resultado en pantalla.
Repetición indeterminadaRepresenta una acción que se repite más de una vez de acuerdo a una condición.
Repetición determinadaRepresenta una acción que se repite más de una vez conforme al número de veces dado
Conector.Se utiliza para conectar bloques del diagrama en caso de que sea muy largo es necesario dividirlo en bloques.
Líneas de flujo. Indican la secuencia del flujo de información en el diagrama.
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2.3.6.1. Raptor.
Las herramientas tecnológicas están al alcance de todos y se son implementadas en
todos los ámbitos, y para este estudio en la educación dentro del aula desarrollar y
diseñar diagramas de flujo resulta complejo para los estudiantes ya que no se ven de
manera directa la solución que se pretende. Por tanto existen herramientas tecnológicas
auxiliares pare el proceso de enseñanza. Raptor, es un software que presenta un entorno
visual para el diseño de diagramas de flujo, como se muestra en la figura 1.
Figura 1. Ventana principal de Raptor.
Este software se desarrollo en Estados Unidos por el Departamento de Ciencias
Computacionales de la Academia de la Fuerza Área. El objetivo de este programa es que
a través de su ambiente de programación visual apoye a los alumnos a representar su
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algoritmo de manera gráfica con una sintaxis mínima. Ya que los alumnos prefieren
expresar el algoritmo de manera visual que en papel. (Carlisle, 2005)
2.3.7. Pseudocódigo.
Una vez realizado el algoritmo es importante traducirlo utilizando palabras
técnicas y reglas que permitan su comprensión para ser traducido a un lenguaje de
programación. A dicho procedimiento se le conoce como pseudocódigo “falso código”.
Una de las principales características del pseudocódigo es que se trata de la etapa
intermedia entre el algoritmo y el programa final, que se conoce como lenguaje natural y
lenguaje de programación, independientemente del que se vaya a utilizar. Su objetivo es
ser entendible por cualquier persona y fácilmente traducido al un lenguaje de
programación.
La elaboración del pseudocódigo consiste en seguir ciertas normas que facilitan la
transcripción de algoritmo al lenguaje de programación, empleando ciertas palabras, así
como sigue:
Primera Norma: Nombre.
Siempre se debe identificar con un nombre, preferentemente un mnemónico que
haga referencia al proceso que resuelve, de tal suerte que se tenga presente para futuros
usos.
Segunda Norma: Cuerpo.
Todo el proceso, la descripción de cada paso, debe ir encerrado entre las palabras
inicio y fin para indicar dónde comienza y donde termina éste.
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Tercera Norma: Leer
Cuando se desea que un dato sea asignado a una variable determinada se usa la
orden Leer.
Cuarta Norma: Imprimir.
Cuando se desea que se muestre información en la pantalla, se usa la orden
Imprimir.
Quinta Norma: Decisión.
En caso de que el problema a resolver tenga que ver con tomar una decisión se
tiene que utilizar las palabras: si, entonces, sino. Se considera que la toma de decisión
consiste en evaluar una condición se tiene que, una condición consiste en comparar dos
datos utilizando los operadores relacionales.
Sexta Norma: Ciclo/Bucle.
Cuando el problema consista en repetir una instrucción más de una vez, se debe
utilizar las palabras mientras o desde, según sea el caso.
Una de las principales características del pseudocódigo es que se considera como
la etapa intermedia entre el algoritmo y el desarrollo de la aplicación, por lo que se
conoce como lenguaje natural y lenguaje de programación. Sin importar que lenguaje se
utilice, el pseudocódigo es independiente de él y se puede considerar como un borrador,
con el objetivo de que cualquier programador lo pueda interpretar y traducirlo al
lenguaje de programación seleccionado.
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2.3.8. Interfaz gráfica.
Ya que se hizo el pseudocódigo y se selecciono el lenguaje de programación, se
requiere del diseño de la aplicación; es decir, qué es lo que el usuario ve en la pantalla
para lo que se tiene que trabajar con diferentes elementos y crear la interfaz gráfica.
La GUI (Graphical user inteface) es la conexión entre el usuario y la computadora
de manera fácil y sencilla, de una manera amigable y vistosa (Stephenson, 2003). A
diferencia de escribir la línea de comando para que la computadora lo interprete y realice
la acción.
La interfaz gráfica emplea elementos como ventanas para organizar archivos y
aplicaciones y menús que dan acceso a una lista de diferentes acciones, donde el usuario
manipula los objetos directamente interactuando con todos los elementos.
La interfaz proporciona al usuario la posibilidad de relacionarse con la aplicación
durante todo el tiempo mostrándole cada una de la acciones que puede realizar, así como
dando respuestas que ofrece el sistema de manera que el usuario comprenda el mapa
contextual. Una buena interfaz gráfica sugiere al usuario menos esfuerzo y funcionalidad
(Sheneiderman, 2005).
Son características de una interfaz gráfica:
Fácil comprensión, aprendizaje y uso.
Identificar rápidamente el objeto de interés.
Utilizar elementos de diseño de fácil acceso.
Realizar operaciones de manera rápida, incrementales y reversibles.
Incluir siempre opciones de ayuda.
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Coherencia entre el diseño de las formas y el código.
Trabajar tipografía y color.
La GUI es el elemento que permite al usuario interactuar con los contenidos, así
que no sólo se tiene que ser temática, sino también funcional (Castellanos, 2006). La
pantalla de la computadora se convierte en una ventana a través de la el usuario accede
al espacio. De tal forma que se puede afirmar que una buena aplicación depende de la
calidad de su interfaz.
2.3.9. Lenguajes de programación.
Hoy en día existe una gran cantidad de aplicaciones informáticas diseñadas
especialmente para la solución de problemas. Sin embargo, no todas son capaces de dar
en su totalidad respuesta a dichos problemas (Kenneth, 2004). De tal caso que los
programadores deben disponer de un lenguaje de programación que sea útil para realizar
la tarea deseada. Dicho lenguaje de programación debe ser capaz de atender algunas
necesidades:
Realizar análisis estadístico, científico y técnico de datos.
Visualizar gráficos en 2D y 3D.
Procesar señales e imágenes.
Modelar, simular y optimizar procesos.
Así como debe permitir un rápido aprendizaje, desarrollo y depurado de errores,
dado que su principal función trata de dar solución a los problemas más que su
desarrollo.
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Un lenguaje de programación es un conjunto de símbolo, reglas y expresiones
mediante las cuales se le indica a una computadora las acciones a realizar. Tal conjunto
está construido por reglas sintácticas y semánticas que permiten expresar instrucciones
(Alonso, Blanco, Escribano, González, y Rodríguez, 2005). En la actualidad, los
lenguajes de programación se dividen en: Lenguaje máquina, Lenguaje ensamblador,
Lenguaje de alto nivel y Lenguaje de cuarta generación. Cada uno de estos, tiene ciertas
características que a continuación se explican.
Lenguaje máquina.
Es un conjunto de instrucciones interpretadas por el procesador y está diseñado por
el constructor de hardware. Consiste de una secuencia de números binarios que indica
las operaciones elementales que el procesador puede realizar. Este lenguaje se ejecuta de
forma secuencial y es específico de cada procesador. Para solucionar problemas con este
tipo de lenguaje es importante considerar tener conocimientos sobre el funcionamiento
del procesador, así como su manipulación. No es muy usual utilizar este lenguaje para la
solución de problemas ya que solo maneja sistema binario como medio de
comunicación.
Lenguaje ensamblador.
Se llama así porque se encarga del ensamble del lenguaje máquina. Es un lenguaje
que depende de la interpretación de las instrucciones que se le indican a la computadora
las acciones que debe realizar, las cuales son expresadas en lenguaje máquina para poder
ser ejecutadas. Cada instrucción en lenguaje máquina tiene una correspondiente en
lenguaje ensamblador.
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Lenguaje de algo nivel.
Expresiones lógicas traducidas a lenguaje máquina a través de un programa
traductor que puede ser un intérprete o un compilador. El primero, cuando se ejecuta una
instrucción trabaja llamando a ciertas rutinas que se encargan de realizar las operaciones
asociadas al lenguaje máquina; y el segundo, transforma las instrucciones en un
programa ejecutable en el que están todas las acciones a realizarse.
Lenguaje de cuarta generación (4GL).
Lenguaje con muchas instrucciones pre construidas que eliminan la cantidad de
secuencias para ejecutar ciertas tareas que antes tenían que programarse. En la
actualidad existen múltiples herramientas tecnológicas que hacen de la programación
una experiencia sencilla y rápida.
2.3.10. Modelado y simulación de problemas.
Desde tiempo atrás el ser humano quiere conocer lo que va a pasar si sucede
determinado suceso. La simulación ofrece, sobre ciertas bases, esta predicción del
futuro. Para ello se construyen modelos, considerados como una simplificación de la
realidad.
Ahora bien, Modelado es el proceso que consiste en elaborar un modelo como
representación abstracta o esquema de un fenómeno, de un sistema o de una realidad
compleja, con el fin de facilitar la comprensión y estudio de su comportamiento. Los
modelos pueden ser estáticos en caso de que no se considera su evolución con el tiempo
y dinámicos en caso contrario.
Los modelos dinámicos se subdividen en continuos y discretos en función de los
cambios con el tiempo, si estos son en forma continua o discontinua. El modelado se
43
realiza mediante formulas matemáticas simplificadas que pretenden encontrar soluciones
analíticas a problemas con la intención de predecir el comportamiento de un sistema a
partir de un conjunto de condiciones y parámetros iniciales.
Los modelos dinámicos se resuelven mediante métodos numéricos, no analíticos,
y la simulación es una de las herramientas más utilizada.
La simulación por computadora es un programa que intenta imitar el
comportamiento de un sistema real, o de un estado del sistema, a través del modelo del
mismo. La posibilidad de utilizar la computadora cada día es más usual y potente, de
menor costo y de uso sencillo, acompañada por programas de aplicación y lenguajes de
programación altamente flexibles, ha permitido el aumento en el uso de diferentes
técnicas de modelado y simulación (Guasch, 2005).
Existen diferentes tipos de simuladores, pero el elemento común que comparten es
el intento de generar una muestra de configuraciones representativas de un modelo. Los
tipos de simuladores son:
1) Simulación discreta o estocástica. Se usa en modelos discretos donde los
sucesos ocurren de forma probabilística y n pueden ser descritos mediante ecuaciones
diferenciales. Fenómenos que corresponden a esta categoría son algunos procesos
bioquímicos y la genética.
2) Simulación analógica o continua. Se emplea la resolución numérica de
ecuaciones diferenciales. Se usa en sistemas que involucran fenómenos continuos, como
son los circuitos eléctricos, la dinámica de fluidos y la astrofísica entre otros.
Hoy en día, las simulaciones por computadora forman parte integral de la Ciencia
actual, tanto de la básica como de la aplicada, colocando esta temática en una posición
44
similar a la experimentación o al desarrollo teórico. Se han convertido en parte esencial
del estudio de los sistemas naturales en Física, Química y Biología, así como de los
sistemas humanos en economía y ciencias sociales.
En las simulaciones el comportamiento del modelo cambia de acuerdo con los
parámetros iniciales previamente analizados que evolucionan de acuerdo al proceso
dado. Los resultados de la simulación se contrastan, cuando es posible con la
experiencia, para confirmar si se ha utilizado en modelo correcto, y así obtener
resultados significativos.
El modelado y la simulación de procesos se han convertido en una poderosa
herramienta para el diseño el análisis y la optimización de sistemas y procesos, donde la
utilidad radica en someter a prueba soluciones prácticas antes de implantarlas en el
mundo real. Y ambos permiten:
Analizar y predecir el resultado de las acciones y modificaciones que se produzcan
sobre el proceso o sistema de control.
Comprender por qué tienen lugar ciertos sucesos.
Identificar áreas problemáticas antes de la implantación real.
Evaluar la viabilidad de ciertas ideas e identificar sus ineficiencias.
Optimizar los procesos.
Los procesos de modelado y simulación se pueden llevar a la práctica mediante
programación en alguno de los lenguajes de propósito Científico y Tecnológico.
45
2.4. Aprendizaje mediante mundos virtuales.
Al pasar de los años las estrategias, técnicas y herramientas empleadas dentro de la
educación evolucionan y más al tratarse de herramientas tecnológicas empleadas para
enseñar lenguajes de programación dentro del aula. Ya que el alumno debe desarrollar
pensamiento lógico debido a la estructura de los lenguajes de programación.
Cuando el alumno aprende lenguajes de programación implica que comience a
pensar de una manera diferente para solucionar un problema, debe seguir ciertas reglas
propias del lenguaje, y significa que:
Debe aprender casi de memoria las instrucciones.
Debe analizar y comprender nuevos conceptos.
Debe comprender el problema a solucionar.
Debe establecer cada uno de los pasos a seguir para llegar a la solución.
Lo que implica un poco de trabajo hacer que esto suceda, ya que el alumno
encuentra abstracto y sin alguna utilidad específica utilizar el lenguaje de programación
para solucionara problemas. Es tarea del sistema educativo implementar herramientas
tecnológicas que sean amigables y de fácil comprensión por parte del alumno para
introducirlo en el mundo de la programación.
El uso de mundos virtuales permite estudiar las relaciones entre objetivos,
capacidades, comportamientos, interacciones con el entorno y consecuencias o
resultados de éste (Revuelta, 2011).
Mundo virtual es un tipo de comunidad virtual en línea que simula un mundo o
entorno artificial, asemejando a la realidad; donde los usuarios pueden interactuar entre
46
sí a través de diferentes personajes u objetos. Los mundos virtuales pueden ser de dos
tipos, inmersivos, donde el usuario desconecta todos los sentidos del mundo real y no
inmersivos, donde la desconexión del usuario no es total (Altamirano, Cuevas y
Martínez, 2007). Usar mundos virtuales puede ser cada vez más común tanto en el
desarrollo de robots como en el campo de la programación.
Existen algunas herramientas tecnológicas donde su único objetivo es hacer que el
alumno aprenda a programar con entornos virtuales como Alice, Kodu, Scratch, Win-
LOGO, Multiverse, Open Simulator o con Microsoft Robotics Studio, y que se describen
a continuación.
2.4.1. Alice.
Alice es un programa que se desarrollo en la Universidad Carrige Mellon e
impulsado por el profesor Randy Pausch y un grupo de investigadores. Se trata de una
herramienta fantástica para facilitar el aprendizaje de lenguajes de programación a través
de un entorno gráfico de programación (Dann, Cooper y Pausch, 2009). Desde que
inicia la aplicación, luce amigable para el usuario, como se observa en la figura 2.
Figura2. Entorno Alice
47
Es una herramienta gratuita que está diseñada para implementarse dentro del
proceso enseñanza aprendizaje en los conceptos básicos de la programación con base a
la creación de animaciones y videojuegos sencillos utilizando objetos 3D que forman
parte de un mundo virtual, éste es animado por el alumno a través de su programación.
A los objetos se les da movimiento, cambia el color y asigna una acción con el
ratón, ya que su interfaz interactiva genera instrucciones con un solo movimiento al
arrastrarla y soltar los elementos gráficos. Gracias a la interfaz amigable y a que el
alumno puede en forma inmediata ver el programa funcionando se puede comprender
mejor la relación entre el código y el comportamiento de cada objeto a través de un
mundo virtual donde habitan personajes, así como se observa en la figura 3.
Figura 3. Mundo virtual en Alice
El entorno amigable que presenta esta herramienta hace que en el alumno mejore
la retención y aprendizaje de los lenguajes de programación ya que evita el uso de
sintaxis mal empleada. Los movimientos de cada objeto 3D hacen que los usuarios lo
relacionen con la programación.
48
Utilizar Alice como herramienta en el aula hace que el enseñar lenguajes de
programación se convierta en una acción comprensible y genere en los alumnos una
nueva forma de entender, desarrollar y crear conocimiento. Y lo más importante es que
cree motivación para comprender, aprender e implementar el conocimiento.
2.4.2. Kodu.
Matt MacLaurin desarrollo Kodu como un lenguaje de programación con
instrucciones básicas. Es una aplicación que permite crear videojuegos aprendiendo de
una manera sencilla y divertida la lógica de programación, como se muestra en la figura
4 y abrir la aplicación para comenzar a trabajar.
Figura 4. Mundo virtual en Kodu
Esta herramienta diseña mundos virtuales en tres dimensiones compuestos por
elementos ya configurados. Se trata de colocar en un lienzo nuevo todo tipo de
elementos que tengan diferentes movimientos y puedan ser modificados al seguir la
lógica de la programación.
49
2.4.3. Scratch.
Scratch es un programa que permite introducir al estudiante en la programación a
través de una interfaz gráfica sencilla y amigable. Fue desarrollado por Life
Kindergarten Group en el 2007. Este programa se basa en bloques gráficos presentados
en un entorno colaborativo mediante el se agregan personajes, trabaja bajo la unión de
bloques que representan eventos, movimientos y sonidos (MIT Media Lab, 2009). La
interfaz gráfica se presenta en la siguiente figura.
Figura 5. Entorno Schatch
Además de ser un programa de distribución gratuita, es multilenguaje y se
considera una herramienta potencial para enseñar y aprender a programar gracias a la
flexibilidad que maneja para trabajar cada proyecto, ya que éste se construye con
objetos, que pueden ser modificados visualmente usando distintos disfraces. El objeto
puede parecer una persona, un animal o cualquier cosa; inclusive se puede usar la
imagen que se desee.
50
Mediante las instrucciones adecuadas se le asigna movimiento al objeto, que emita
algún sonido o interactúe con otros objetos. Para asignar la acción al objeto sólo se
arrastra el bloque correspondiente formando pilas de acciones, lo que se conoce como el
programa.
2.4.4. Active Worlds.
Esta herramienta es una plataforma disponible en Internet y permite entornos
virtuales tridimensionales, actualmente pertenece a Active Worlds Inc. Resultado de la
unión entre Circle of Fire Studios y Vanguard Enterprises. Este programa permite al
objeto o personaje interactuar, colonizar, diseñar y construir; además, es un sistema
multiusuario en donde se configura el propio entorno virtual a consideración del usuario,
la interfaz gráfica en flexible, de fácil acceso y amigable como se puede ver en la
siguiente figura.
Figura 6. Ejemplo mundo virtual en Active Worlds.
Esta herramienta se compone de tres ventanas, en una se ven los gráficos 3D
habitadas por los personajes, otra donde se encuentra el buscador la última es la ventana
51
que permite la comunicación. Las acciones del personaje se generan a partir de la barra
de menús y herramientas (Börner, Hazlewood y Sy-Miaw, 2004).
2.4.5. Second Life.
Second Life es una herramienta creada por Linden Lab en el año 2003, es una
aplicación gratuita donde el entorno permite manipular el sentido de la escala y
perspectiva. Se caracteriza por ser una herramienta principalmente social, la interacción
y colaboración entre jerarquías. La interfaz gráfica se muestra en la siguiente figura.
Figura 6. Ventana principal de Second Life (SL)
Este programa permite reproducir y crear contenido inaccesible en el mundo real
para el usuario; además facilita la inmersión en el mundo de 3D y el desarrollo de
actividades de aprendizaje. El usuario crea personajes, quienes realizan acciones sociales
y recreativas a partir de la combinación de audio, video, movimientos, animaciones y
gráficos interactivos; lo que lleva al desarrollo de habilidades sociales y
computacionales (Warburton, 2009).
52
2.4.6. ROBOTC.
RobotC es una herramientas basada en lenguaje de programación C con un entorno
Windows para escribir y depurar programas, este programa lo desarrollo la Robotics
Academy. El entorno de RobotC se muestra en la figura a continuación.
Figura 7. Entorno de RobotC
Para configurar el robot las órdenes se escriben en la pantalla de edición de
código, después de ser procesado por el compilador se obtiene un archivo máquina para
que después de cargue al robot, que es el que ejecuta la acciones. Lo interesante es que
el código consiste en una serie de piezas que se ordenan de manera secuencial
(Overmars, 2000).
La ventaja de utilizar esta herramienta al igual que las anteriores es que el usuario
ve de manera y en tiempo real los movimientos generados desde la programación, y
muchas veces sin ni siquiera escribir algún lenguaje de programación.
53
2.4.7. Multiverse.
Multiverse permite crear mundos virtuales 3D en poco tiempo, es escalable,
extensible y personalizable; ya que permite desarrollar el mundo virtual con
características propias del usuario. Un ejemplo del entorno gráfico de esta herramienta
se observa en la siguiente figura.
Figura 8. Ejemplo de entorno gráfico de Multiverse
Trabajo bajo un lenguaje API de scripting basado en python que permite
configurar la interfaz gráfica incluyendo sombras, agua y cielo entre otros ambientes
visuales; además los efectos 3D son coordinados junto con el audio. A los objetos se les
asigna movimientos y acciones a través de las funciones propias de la herramienta.
2.4.8. Microsoft Robotics Studio.
Isaac Assimov, conocido como el padre de la robótica gracias a la publicación que
hizo del libro Yo Robot en 1942; donde describe un mundo habitado por robots y seres
humanos que trabajan en equipo para resolver todo tipo de situaciones. Con lo que se
54
genero una nueva visión de ver el mundo. Y no fue sino hasta el 2006 cuando Bill Gates,
fundador de Microsoft, descubrió en los proyectos revisados; la robótica.
Y así surgió la robótica, la computadora supera la ciencia ficción y se convierte en
una herramienta para explorar el potencial de cada individuo (Morgan, 2008). Con esta
visión y objetivo de enfrentar retos, Bill Gates fundo Microsoft Robotics Group, quienes
crearon Microsoft Robotics Studio, y que en la figura 5 se muestra el entrono gráfico en
el que trabaja.
Figura 9. Mundo virtual de Microsoft Robotics Studio
Este software es una plataforma de desarrolla basada en Windows y soporta en
gran cantidad la interacción con usuarios, con el hardware y con escenarios de
aplicación.
El entorno de visualización permite simulaciones de alta fidelidad y permite
creaciones con el lenguaje visual de programación tan solo con arrastrar y soltar
55
componentes en la ventana principal para finalmente unirlos con líneas que se puede
apreciar en la siguiente figura.
Figura 10. Entorno visual del lenguaje visual de programación.
A pesar de que se trata de programar robots no es necesario contar con uno, ya que
con esta herramienta, que es de simulación física, se puede simular un robot en
ambientes virtuales.
2.5. Robótica.
Al paso del tiempo la tecnología ha tenido la característica de modificar la vida
individual y social de la comunidad. Las tareas y actividades por hacer se ven afectadas
por tecnología disponible en ese momento; y así para cada época.
Hasta hoy en día que se vive en la sociedad informática, donde la evolución de la
computadora cambio la forma de procesar y comunicar la información, se desarrollo la
Tecnología de la Información y la Comunicación. Se considera, entonces, que el
desarrollo de la robótica se debe en gran medida a éstas.
56
Robótica describe la tecnología de los robots y puede ser definida de acuerdo a su
objetivo, como el diseño de sistemas donde se describen tecnologías asociadas con los
robots (Mellado, 2011).
2.5.1. El robot y su evolución.
La noción popular de robot hace referencia a un dispositivo humanoide con cierto
grado de inteligencia, que sustituye al individuo para realiza diversas actividades. Y la
RIA (Robot Industries Association) lo define como un manipulador, funcional
reprogramable, capaz de mover material, piezas, herramientas o dispositivos
especializados mediante movimientos variables programados, con el fin de realizar
tareas diversas (Saha, 2010).
Un robot tiene la versatilidad para llevar a cabo distintas tareas, incluso aquellas
no previstas en principio, lo que implica auto adaptación al entorno; además tiene la
capacidad para modificar tareas mediante el cambio de programas, que permite la
adaptación rápida y económica a diferentes aplicaciones.
Un robot también goza de un elevado grado de autonomía y auto planificación, de
tal forma que es capaz de hacer tareas sin la intervención del ser humano, tomando
decisiones a partir de la información previamente almacenada.
En los años cincuenta, el norteamericano George Devol desarrolla el primer robot,
se trata de un manipulador con memoria de lectura y escritura. Se considera el primer
robot programable capaz de almacenar trayectorias punto a punto. Se inicia la primera
generación de robots, que se caracteriza por memorizar movimientos repetitivos,
asistidos por sensores internos para realizar los movimientos con precisión.
57
El uso de los microprocesadores a partir de los años setenta, provoca grandes
avances en la tecnología de los robots; surge la segunda generación, donde cada robot
cuenta con sensores externos de tacto y visión que le dan información limitada del
mundo exterior. Además se caracterizan por tomas algunas decisiones y reaccionar ante
el entorno, se les conoce como robots adaptativos. En esta época también surge el primer
lenguaje de programación para robots.
La tercera generación de robots emplea inteligencia artificial, no sólo trabajan con
datos, sino que lo hacen con programas creados especialmente para éste. Se caracterizan
por realizar razonamientos lógicos y aprenden de la experiencia.
La inteligencia artificial permite a las computadoras interpretar información
compleja procedente de sensores avanzados y resolver problemas inteligentemente, en el
sentido de ejecutar bien una tarea aunque al ejecutar la aplicación produzca cambios
imprevistos en el entorno (Chong, 2009).
A pesar de que resulta sencillo utilizar robots para solucionar problemas, se deben
considerar algunas restricciones que se presentan y que limitan el proceso, sobre todo el
pensar qué tipo de solución es la mejor y más apropiada.
Sin embargo, no todo es así se sencillo como se lee, la solución de problemas
utilizando robots se enfrenta a una serie de problemas dependiendo de las restricciones
del problema, que tipo de solución es la más apropiada.
2.5.2. Sistema robótico.
Un robot es en esencia un sistema organizado que responde con una acción
inteligente a los estímulos que es capaz de percibir, es como la síntesis de varios
subsistemas.
58
El primero consiste en identificar la entrada y salida del sistema, la entrada es
constituida por órdenes humanas y la salida por diferentes tareas que realiza
automáticamente.
El segundo consiste en identificar las unidades funcionales, cada una realiza una
función específica con su propia entrada y salida. Las principales unidades son la
estructura mecánica, transmisiones, actuadores, sensores, elementos terminales y el
controlador.
Para asegurar que el robot siga una trayectoria y llegue a la posición final que se
desea se debe conocer la información de la posición, velocidad y aceleración de los
elementos que lo componen. Los sensores son los encargados de proporcionar esta
información, se conocen como internos. Mientras que los externos se encargan de
identificar la información que rodea el entorno donde se mueve el robot.
Los elementos actuadores son dispositivos que ejercen fuerzas y momentos sobre
las partes de un robot para que se muevan. Transforma en energía mecánica cualquier
tipo de energía y, para que sean útiles en robótica, tienen que ser controlados de manera
rápida y precisa.
La unidad de control es como el cerebro del robot, es el órgano que trata la
información. Esta unidad es responsable de determinar los movimientos precisos de cada
parte del mecanismo para que el elemento terminal pueda moverse a la posición y
orientación dada. En la memoria se encuentra un modelo físico del robot, el modelo de
su entorno y los programas necesarios para desarrollar los algoritmos de control.
De acuerdo a las ventajas que puede dar el utilizar robots dentro del aula, se
emplea con la finalidad de que el alumno observe en tiempo real la solución plantada por
59
él. Activando la motivación para querer aprender más acerca de los lenguajes de
programación (Angulo, 2005).
A manera de reflexión se considera que la información se mueve en todos los
sentidos y en todos los niveles, el avance de la tecnología ha contribuido a que se
presenté un cambio, sobre todo en el ámbito educativo y en particular en materias
relacionadas con Informática. Y aunque es cierto que así como avanza la tecnología, en
unos años, las herramientas con las que se cuenten van a ser muy probablemente
diferentes a las que ahora maneja el estudiante.
Pero lo importante no es que tanto pueda avanzar o interesar el desarrollo de las
herramientas a los alumnos; sino el que ellos adquieran la capacidad de descubrir y saber
crear diferentes soluciones a problemas dados. El docente se convierte en parte activa
del proceso enseñanza aprendizaje, como guía y conductor, para el análisis de la
metodología de programación y las diferentes estrategias para la solución de problemas
utilizando la computadora.
Por tal motivo se tiene que considerar que la solución de problemas consiste en
tener en las manos la oportunidad de construir y profundizar los conocimientos, evitar la
manera cotidiana de hacerlo dentro del salón de clases. Donde los problemas se explican
de manera literal con la solución ya en mente, lo que provoca que en el alumno no exista
motivación ni represente para él un reto; ya que se limita a aprender la solución y
repetirla para problemas similares (Rodríguez, 2012). Esto implica que el alumno no
aprende a comprender el problema ni a crear soluciones.
En este caso el alumno tiene que ser capaz de analizar el problema, diseñar un
algoritmo correcto y eficiente a partir de un problema dado para continuar con cada uno
60
de los pasos de la metodología de la programación. Aunque el realizarlos implica para el
alumno una tarea compleja y, en muchos casos, aburrida. De igual forma el comenzar
directamente con la programación resulta un limitante en la creación de soluciones para
la computadora, ya que el estudiante se ve inmerso en la sintaxis y estructura de un
lenguaje en particular.
Por lo tanto, es importante implementar algunas técnicas gráficas que permitan
mantener independencia de pensamiento respecto a un lenguaje de programación y al
equipo de cómputo con el que se va a trabajar. Entonces, el algoritmo es el paso más
importante dentro de la metodología de la programación y la computadora solo es el
medio para lograr el objetivo que es la solución de problemas.
Lo principal dentro de la metodología de la programación es hacer que el resolver
problemas para el alumno sea ameno, eficiente en la realización del algoritmo, que sea
independiente del lenguaje de programación a utilizar y sobre todo que la computadora
sea una herramienta didáctica.
Para lograrlo se pretende hacerlo, a través de la implementación de diferente
software que permita contribuir en el desarrollo de la creatividad de cada alumno en la
solución de problemas, utilizando entornos virtuales y escenarios amigables.
61
Capítulo 3. Metodología
Este capítulo tiene la finalidad de describir la metodología por aplicar durante esta
investigación; dicho método es exploratorio y descriptivo partiendo del enfoque
cualitativo y para alguna etapa de este método un enfoque cuantitativo. Delimitando la
población y tomando una muestra conformada por estudiantes de nivel medio superior.
3.1 Método de investigación.
El enfoque utilizado en esta investigación es cuantitativo ya que es un método
basado en modelos matemáticas, teorías e hipótesis y que permite la recolección de
datos a través de procedimientos que realizan mediciones numéricas. Dicho método
realiza de manera satisfactoria la obtención de datos, para este estudio, a través de una
serie de interacciones que permitan interpretar la situación actual del objeto de estudio.
Donde cada interacción puede incluir análisis, diseño, implementación y pruebas.
Cabe mencionar que dentro del enfoque cuantitativo, se va a tener presente dos
realidades, la subjetiva y la objetiva. La primera se refiere a las creencias,
presuposiciones e ideas que se tengan acerca de lo que sucede con el objeto de estudio.
Y la segunda, es la realidad susceptible de conocerse, donde puede conocerse una
realidad externo e independiente, lo que lleva a la confrontación de lo que se busca con
lo que realmente suceda (Hernández, Fernández y Baptista, 2010).
De acuerdo al método de investigación para este estudio; se caracteriza por la
elección de una idea, que se transforma en una o varias preguntas relevantes de
investigación, de donde se derivan hipótesis y variables. Éstas, se desarrollan en un plan
62
dentro de un contexto, analizando mediciones obtenidas para su posterior análisis que
lleva a la conclusión de los resultados a través de técnicas estadísticas que permite
consolidar el objeto de estudio y lo que se cree obtener.
Durante la aplicación de la metodología mencionada, es necesario el uso de ciertos
instrumentos que permitan la recolección de datos y comprobación del caso de estudio.
Uno de los instrumentos más utilizado es la encuesta, que es una técnica de
investigación compatible con diferentes instrumentos de recolección de datos como la
entrevista, el cuestionario y la observación entre otras.
La investigación por encuestas consiste en establecer reglas que permitan acceder
de forma científica a lo que las personas opinan (Blaxter, Hughes y Tight, 2000). La
encuesta es una técnica que presenta información obtenida después de realizar breves
entrevistas personales que permiten al categorizar variables a través de las respuestas
obtenidas. De tal manera que permite explorar sistemáticamente lo que otros saben,
sienten, profesan o creen y así lograr ciertos conocimientos.
Cada uno de los instrumentos utilizados para la recolección de datos debe ser
válido para dar la pauta para saber si los resultados que se obtienen al aplicarlo son los
que se buscan; por lo tanto se deben implementar parámetros que definan lo que se
quiere saber y así como su comprobación. Es importante considerar la aplicación de una
prueba piloto antes de la implementación del instrumento.
Además de la validez del instrumento, este debe ser confiable para obtener
resultados exactos, de tal forma que si se desea volver a aplicar el instrumento, los
resultados obtenidos deben ser los mismos; es decir, el instrumento debe ser válido,
confiable y consistente en las respuestas que se obtienen.
63
Después de seleccionar el instrumento a utilizar para esta investigación, se debe
considerar hacia qué tipo de población estudiantil esa dirigida. Para este caso, el estudio
se encamina a estudiantes de nivel medio superior, que es un todo, es el universo; sin
embargo, es muy grande, por tal motivo se toma solo una muestra para poder llevar a
cabo el estudio. Dicha muestra se compone de un número reducido de estudiantes
quienes se componen de características particulares a partir de las cuales se pueden hacer
injerencias acerca de todo el universo.
El utilizar una muestra tiene ciertas razones que hacen preferible hacerlo en lugar
de tomar toda la población, como:
1. Generar la encuesta hacia toda la población resulta no viable por razones de
costo y esfuerzo.
2. Hacer el estudio en una muestra, ahorra tiempo y se obtienen los resultados de
manera más rápida.
3. El llevar a cabo el estudio a toda la población, puede acumular más errores que
si se hacer sólo para una muestra.
Utilizar una muestra frente a toda la población es adecuada en relación a la razón
de costo beneficio. Y tiene como fin el recoger información descriptiva, definiendo una
población en determinadas características, identifica relaciones, evalúa la covariación
que se produce entre variables. Una encuesta es un proceso de recolección de
información que garantiza la objetividad de los datos obtenidos.
Al utilizar la encuesta como instrumento, se debe contemplar el cuestionario como
el medio de enlace entre los datos y el investigador, lo que exige una correcta
elaboración de las preguntas y organizarlas para el análisis posterior.
64
Los cuestionario pueden ser abiertos o cerrados, los abiertos se aplican cuando se
quieren conocer los sentimientos, opiniones y experiencias generales; al igual que para
explorar el problema básico. Y el cerrado, limita las respuestas posibles del
interrogatorio, a través de un cuidadoso estilo en la pregunta, el investigador puede
controlar el marco de referencia. Este formato es el mejor método para obtener
información sobre los hechos; además de que fuerza a los individuos a que tomen una
decisión y forma de opinión sobre los aspectos importantes.
Lo primero que hay que considerar antes de aplicar el cuestionario, es determinar
el objetivo, responde a la pregunta ¿qué datos se quieren obtener a través de este
instrumento? Entones, el investigador define como utilizar los cuestionarios con el fin de
obtener los resultados al considerar la estructura más útil para el estudio y la más
sencilla de entender para los interrogados. Y también se tiene que considera el elaborar
buenas preguntas y que siempre puedan probarse y modificarse, en caso de ser
necesario.
El cuestionario puede ser resuelto de manera escrita o bien a través de la
entrevista, ésta consiste en obtener de manera oral información por parte del
investigador con la finalidad de obtener información que cumpla con los objetivos
específicos del estudio (Santesmases, 2001). La entrevista es la comunicación que existe
entre el investigador y el participante sujeto de estudio con el objetivo de obtener
respuestas verbales a las preguntas planteadas en el cuestionario generado previamente.
A través de la entrevista se le da al investigador la capacidad de explicar el
propósito del estudio y aclarar alguna mala interpretación si es que la hubiera. Existen
dos tipos de entrevista, la estructurada y no estructurada.
65
La entrevista estructurada se aplica para un tipo estandarizado de preguntas que
manejan de dos a más alternativas, donde se plantean de manera idéntica y en el mismo
orden a todos los entrevistados. Sin embargo, no se pueden formular preguntas que
generen la interacción en ambas direcciones.
La entrevista no estructurada, se caracteriza por ser flexible y abierta; tanto el
orden, como la profundidad y la formulación se hacen en base a la situación, al
entrevistado y al investigador. Se utiliza para estudios descriptivos y en la fase de
exploración para el diseño del instrumento de recolección de datos.
Además es necesario considerar que el desarrollo de la investigación se va a
organizar en un cuadernillo donde se registrará cada una de las actividades realizadas y
observadas. En este cuaderno se integran todas las actividades realizadas durante la
ejecución del trabajo, como relatos descriptivos de lo que sucede durante la práctica de
campo; además de describir sentimientos, ideas, situaciones de confusión e
interpretaciones acerca de lo observado.
La información a incluir dentro de la bitácora se debe complementar con la
descripción del entorno donde se lleva a cabo la actividad, esquemas, ilustraciones y
fotografía como evidencia sin dejar de lado la fecha, hora y lugar; así como el objetivo
de la actividad que engloban el registro detallado del comportamiento de los
participantes dentro del contexto determinado (Giroux y Tremblay, 2004).
La observación es la acción de verificar el lugar donde se está llevando a cambo la
prueba de campo, es considerada como una técnica útil para entender ciertos procesos,
relaciones entre personas y su actitud y conducta frente a la situación dada.
Todo lo anterior se debe tomar en cuenta en base a la muestra seleccionada para
66
estudio de esta investigación y que forman parte importante de ésta.
3.2 Participantes.
Las personas, individuos o sujetos con quienes se va a realizar la investigación son
conocidos como muestra, lo que implica determinar el proceso de cómo se va a formar.
El método de selección sistémica (Hernández, Fernández y Baptista, 2010) para este
estudio, es probabilístico; el cual consiste en elegir de manera aleatoria a cada miembro
de la población considerando que cada integrante de esta muestra tiene exactamente la
misma posibilidad de pertenecer a ella. De esta manera permite proyectar los resultados
de la muestra con un grado conocido de exactitud a la población en general.
Tomado en cuenta los objetivos de este estudio la muestra representativa está
integrada por alumnos de nivel medio superior. Dicha muestra estará compuesta por un
grupo de cuarto (40J1), un grupo de quinto (50A1) y un grupo de sexto año (61A1); una
vez seleccionado cada grupo se tomará la mitad de cada uno para formar la muestra
final, la cual estará integrada por la primera sección del grupo 40J1, segunda sección del
grupo 50A1 y la segunda sección del grupo 61A1. Por el lado docente la muestra se va a
integrar por dos profesores de Informática.
El total de la muestra está integrada por 59 alumnos divididos en los tres grupos
arriba mencionados, así como sigue: la primera sección de 40J1 se compone de 19
alumnos, la segunda sección de 50A1 por 16 alumnos y la de 61A1 por 24 alumnos. De
esta muestra, 28 son mujeres y 31 son hombres y todos ellos están inscritos en el ciclo
escolar 2012 – 2013 y se encuentran cursando la materia de Informática.
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Las edades de los alumnos integrantes de la muestra oscilan entre los 15 y 18 años
y pertenecen en su mayoría a clases sociales media y media alta, todos con acceso a la
computadora y el software de estudio; sin embargo, su el interés que muestran por ésta
no va más allá de los video juegos, redes sociales e internet. Por lo tanto, se considera
que son estudiantes que tienen acceso a la tecnología y pueden trabajar fuera del aula y
contar con la capacidad y habilidad de desarrollar la creatividad en la solución de
problemas utilizando lenguajes de programación y estar preparados para enfrentarse al
mundo real plagado de competencia.
3.3 Procedimiento.
El procedimiento que se sigue para esta investigación tiene que ver con el enfoque
cuantitativo y retomando la pregunta de estudio: ¿Cómo contribuir en el desarrollo de la
creatividad para la solución de problemas en estudiantes de nivel medio superior
empleando la metodología de programación? hay considerar que dentro del
procedimiento de la investigación se debe contemplar la implementación del lenguaje de
programación utilizando mundos virtuales, por lo tanto el desarrollo de la investigación
se divide en cinco etapas: 1) análisis, 2) diseño, 3) implementación, 4) pruebas de
escritorio y 5) aplicación de instrumento, cabe mencionar que todas las etapas serán
observadas y registradas en la bitácora.
Análisis. Esta etapa se lleva a cabo durante las clases teóricas y prácticas de
informática; divididas de acuerdo a los temas teóricos que requiere la metodología de la
programación. En las clases teóricas el profesor junto con el alumno revisa los pasos que
se deben seguir para utilizar la metodología de programación.
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Por ejemplo, mientras el profesor realiza la exposición de los conceptos de
algoritmo, pseudocódigo y diagrama de flujo; el alumno registra a manera de cuadro
sinóptico cada uno de los conceptos conforme a la propia comprensión en la bitácora. Al
mismo tiempo que el profesor expone los conceptos mencionados, observa la actividad
para al final registrar la experiencia vivida después de revisar el trabajo realizado por los
alumnos.
En las clases prácticas se va a utilizar raptor como herramienta de análisis
(Carlisle, Wilson, Humphries, y Hadfield, 2005) para el diseño de los diagramas de flujo
y el alumno, primero en su bitácora debe realizar el diagrama para cada uno de los
ejercicios dados por el profesor y después utilizar esta herramienta tecnológica
implementado cada uno; como el ejemplo que se muestra en la siguiente figura.
Figura 1. Ejemplo en Raptor.
69
Diseño. Esta etapa se realiza durante las clases prácticas de Informática que se
imparten dentro de los laboratorios de cómputo. Durante esta etapa, el profesor explicará
el funcionamiento de la aplicación Alice, que es el software que se utilizará para
contribuir en el desarrollo de la creatividad en los alumnos a través del diseño de
mundos virtuales (Dann, Cooper, y Pausch, 2009). En cada una de las clases destinadas
a esta etapa del procedimiento, los alumnos trabajaran en una computadora
interactuando con el programa, de tal manera que se logra la familiarización con el
funcionamiento del mismo.
Al igual que en la etapa anterior, tanto el profesor como el alumno evidenciaran
su trabajo en la bitácora; mientras el primero lo hace registrando las reacciones del
alumno al enfrentarse a una nueva herramienta tecnológica; el segundo lo hace
registrando las principales características, acciones y propiedades de los objetos con los
que trabaja esta aplicación, como lo muestra la figura a continuación.
Figura 2. Ejemplo de Alice: acciones y propiedades.
70
Implementación. Esta consiste en diseñar un mundo virtual simulando una
actividad o situación real con Alice como herramienta computacional (Altamirano,
Cuevas, y Martínez, 2007). Cada uno de los alumnos debe elegir un escenario e insertar
diferentes objetos o personajes que formaran parte del mundo virtual. A cada uno de
estos se les asignarán métodos y tareas que simulen movimientos y actúen como parte
del todo así como se ve en la siguiente figura.
Figura 3. Ejemplo de mundo virtual con métodos y acciones.
El objetivo de esta etapa es que el alumno analice y compare tareas cotidianas a
través de cada elemento del mundo virtual creado para que más tarde junto con el
profesor se realice una comparación entre los métodos de Alice e instrucciones de Java
Script.
Una vez generado el mundo virtual, el alumno describe en la bitácora cada una de
las actividades que realizan los elementos que forman parte del mundo virtual así como
la instrucción que permite la ejecución. Mientras tanto el profesor, después de observar
las actitudes y capacidades de los alumnos, enlista imprevistos que se presentaron, las
71
ventajas y desventajas que observo al utilizar Alice como herramienta.
Prueba de escritorio. Esta etapa consiste en realizar un mapeo de las acciones
descritas en la etapa anterior a código Java Script y conceptos de programación
orientada a objetos. El objetivo es, a través de Alice, generar el interés del alumno por el
lenguaje de programación y que le de las herramientas necesarias para contribuir en el
desarrollo de la creatividad para solucionar cualquier tipo de problemas utilizando la
metodología de la programación que sin darse cuenta el alumno ya está creando el
propio razonamiento para lograr la solución a diversas situaciones.
Durante las clases teóricas el profesor expone los conceptos básicos de
programación utilizando Java Script como lenguaje, para que el alumno registre en la
bitácora información acerca de la entrada, salida de datos y estructuras de control. Y el
profesor redacta las actividades realizadas en esta parte del procedimiento de la
investigación.
Aplicación de instrumento. Esta etapa consiste en evaluar el aprendizaje y los
conocimientos adquiridos por la muestra que forma parte de esta investigación. Dicha
evaluación ser llevara a cabo utilizando un cuestionario, que arroje información
importante relacionada, primero con la implementación de la metodología de la
programación y respecto a la utilización de diferentes herramientas tecnológicas.
Sin olvidarse, de la bitácora, el profesor narra la observación que realiza al
momento de que el alumno trabaja con el instrumento utilizado.
3.4 Instrumentos implementados.
Es momento de describir cada uno de los instrumentos que se van a utilizar a lo
largo de esta investigación y que tienen como principal tarea la recolección de datos y
72
para este estudio se van a utilizar cuestionario para alumnos, entrevista para profesor,
bitácora de alumno y bitácora de profesor que a continuación se describen.
Cuestionario. Este instrumento se aplica a los alumnos que a través de un número
determinado de preguntas pretende reunir información de manera cuantitativa para
organizar la información por grupos o subgrupos de respuestas similares; además de
procesar datos de manera que den cuenta del sentido de la implementación de la
metodología de la programación, a partir de la descripción o características asignadas
como respuestas a determinadas preguntas, de acuerdo al instrumento de evaluación.
Además de procesar los datos obtenidos, es necesario el análisis de la información
en relación con los criterios de evaluación y los propósitos definidos. De esta manera, la
información adquiere valor agregado que constituye el conocimiento acerca del objeto
evaluado (Bernhard, 2002). Para aplicar el cuestionario, se utiliza Google Docs como
herramienta tecnológica que arroja los resultados de manera inmediata para su posterior
análisis.
Entrevista. Este instrumento permite el intercambio de información entre dos
personas de manera directa y se emplea ya que no es posible observar cada una las
etapas durante la metodología. El propósito de la entrevista es obtener información de
propia voz sobre las experiencias vividas en la realización de las actividades en términos
y perspectiva del entrevistado, lo que permite generar otro enfoque del problema motivo
de estudio.
El objetivo de utilizar la entrevista como instrumento dentro de esta investigación
es el de proporcionar información detallada acerca de los procesos realizados en la
muestra para la posterior triangulación de datos.
73
La entrevista se aplica a los profesores de Informática elegidos para ser parte de la
muestra quienes son responsables que dirigir cada una de las actividades realizadas
durante la metodología; se parte de preguntas abiertas base, y que durante la aplicación
del instrumento permite realizar preguntas complementarias que guíen la entrevista de
manera adecuada.
Bitácora. Este instrumento es una especie de cuadernillo que funciona como
diario personal o agenda en el que se registraran cada una de las actividades descritas en
las etapas de la metodología con fecha, lugar y hora.
Para este estudio se tiene la bitácora del alumno y la bitácora del profesor. La
primera fungirá como el cuaderno de apuntes de la materia de informática donde el
alumno describe y resuelve cada una de las situaciones marcadas por el profesor. En la
siguiente tabla se muestra un ejemplo de la información que debe contener por actividad.
Y la segunda, es donde el docente describe objetivamente lo que observa en cada
una de las tareas asignadas; así como imprevistos encontrados y de ser posible agregar
esquemas y fotografías. En general, la información que debe contener se muestra en la
siguiente tabla.
Cada uno de los instrumentos descritos son empleados en esta investigación para
obtener información útil que permita su análisis y que contribuya a responder la
pregunta de estudio.
74
3.5 Estrategia de análisis de datos.
Partiendo del objetivo general de este estudio que es desarrollar una estrategia
teórica y metodológica que propicie el desarrollo de la creatividad en el estudiante,
implementando en cada uno de los pasos de la metodología de programación habilidades
y capacidades que permitan una exitosa solución de problemas y de los objetivos
específicos que son:
4) Desarrollar habilidades cognitivas en la implementación de los pasos de la
metodología de solución de problemas.
5) Comprobar las ventajas y dificultades que se encuentran en la implementación de
mundos virtuales, para verificar como las habilidades cognitivas permiten la
solución de problemas y permiten la implementación de Java Script como
lenguaje de programación.
6) Utilizar Java Script como lenguaje de programación para el desarrollo de la
creatividad.
La estrategia de análisis de datos se formula a partir de tres categorías o
indicadores que se describen a continuación:
Primera categoría (A). Desarrollo de habilidades creativas en la metodología de
solución de problemas.
Segunda categoría (B). Implementación de mundos virtuales.
Tercera categoría (C). Implementación de Java Script.
Con la división de estas categorías se pretende conocer las habilidades y
características al desarrollar la creatividad en la solución de problemas para al final logra
el análisis y poder responder la pregunta de este estudio.
75
La finalidad de dividir de esta manera cada uno de los resultados arrojados durante
esta investigación permitirá hasta cierto punto indagar acerca de cómo la creatividad
puede o no afectar en cada uno de las situaciones planteadas y como es que los alumnos,
en base a su forma de crear llega a obtener la solución a ese problema.
76
Capítulo 4. Análisis y discusión de resultados
En el presente capítulo se dan a conocer los datos arrojados a partir de cada una de
las categorías descritas en el capítulo anterior que son: desarrollo de habilidades
creativas en la metodología de solución de problemas, implementación de mundos
virtuales e implementación de Java Script. También se describe cada uno de los
instrumentos utilizados durante esta investigación; así como la información dada por
cada uno de los participantes, como administradores, líderes de academia, profesores y
alumnos siendo estos los actores principales para este estudio.
4.1 Presentación de resultados.
Hoy día se vive sin duda dentro de un escenario que se encuentra en continuo
movimiento y constante entrega de información, la cual se tiene que saber recibir. Se
vive en la sociedad del conocimiento en donde la tecnología va de la mano junto con las
ventajas que provee la metodología de solución de problemas y avanzar provocando
cambios en el que hacer y vida profesional del individuo.
En esta sección se presenta la recolección de datos que se realiza durante un
periodo de diez semanas, tiempo en el cual se desarrollo cada una de las etapas
mencionadas en el capítulo tres que son: 1) Análisis, 2) Diseño, 3) Implementación, 4)
Pruebas de escritorio y 5) Aplicación de instrumento y que a continuación se muestran
los resultados recogidos en cada una de éstas.
4.1.1 Resultados durante la etapa de análisis.
Esta etapa se desarrolla durante tres semanas que son seis sesiones cada una de
cincuenta minutos y obliga a organizar el espacio, el tiempo, el material, el rol de los
77
alumnos y el rol del profesor (Mateos, 2001). Esta etapa se divide en dos fases, la
primera es la fase teórica y la segunda la práctica. La primera se lleva a cabo en tres
sesiones, la cual consiste en transmitir el conocimiento a través de una introducción,
palabras alentadoras y aclaratorias que el profesor pronuncia ante el salón de clases
respecto a los temas que se ven sobre la metodología de solución de problemas y
programación; mientras que los alumnos se concentran en escuchar y retener los
siguientes conceptos básicos del tema de este estudio. Temas que se enlistan en la
siguiente tabla.
Tabla 4. Contenido de temas con subtemas y tiempo estimado.
Tema Subtemas Tiempo estimado Algoritmo
Definición Características
50 minutos
Pseudocódigo
Definición Normas
50 minutos
Variables y constantes Definición Características
25 minutos
Diagrama de Flujo
Definición Características Simbología
25 minutos
Durante cada sesión el profesor expone en el pizarrón los conceptos de algoritmo,
pseudocódigo, variable, constante y diagrama de flujo para que el alumno pueda en su
bitácora definir y relacionar cada uno de los conceptos dados a manera de cuadro
sinóptico y mapa mental conforme su propio entendimiento aplicándolo en un ejemplo
de la vida real así como se muestra en la siguiente figura.
78
Figura 1. Alumnos trabajando en la sesión teórica.
La labor del profesor es completar su bitácora por sesión en donde se registra el
trabajo que cada alumno realizo además de los inconvenientes observados durante la
realización de la actividad, así como una lista de errores que presentaron los alumnos al
realizar el cuadro sinóptico.
Una vez concluida las sesiones teóricas los resultados obtenidos son clasificados
conforme a la siguiente tabla.
Tabla 5. Clasificación de resultados durante la sesión teórica.
Concepto Objeto de aprendizaje Rúbrica Definiciones Cuadro sinóptico
Objeto aplicado y estructurado Concepto comprendido Concepto aplicado
Características Mapa mental Simbología Mapa mental Aplicar ejemplo Cuadro sinóptico
Ya en la segunda fase de esta etapa, durante las clases prácticas en el laboratorio
de Informática se utiliza raptor como herramienta de apoyo y análisis (Carlisle, Wilson,
79
Humphries, y Hadfield, 2005) para el diseño de los diagramas de flujo.
Esta segunda fase se desarrolla en tres sesiones cada una de cincuenta minutos, en
donde el profesor en la primera sesión mediante una clase guiada explica a los alumnos
el funcionamiento de raptor, para después continuar con la serie de ejercicios que da a
los alumnos para que los resuelvan; y así cada alumno tienen que realizar el análisis del
problema en su cuadernillo de trabajo, para nuestro estudio bitácora; y dibujar el
diagrama de flujo en papel para luego diseñarlo en la herramienta de apoyo.
Y a continuación se observa la imagen de la bitácora de uno de los alumnos que
trabaja en el diseño de su diagrama de flujo.
Figura 2. Ejemplo de diseño de diagrama de flujo en bitácora.
Una vez que el alumno diseño su diagrama de flujo en la bitácora procede al
80
diseño del mismo en raptor; así como se muestra en la siguiente figura.
Figura 3. Diseñando diagrama de flujo en raptor.
Al terminar las sesiones prácticas los resultados se clasifican conforme a las
categorías que se muestran en la tabla siguiente.
Tabla 6. Clasificación de resultados de sesión en laboratorio de Informática.
Momento Rúbrica Análisis y definición del problema Conocimiento del problema
Planeación y diseño del diagrama de flujo Solución del problema Utilizar raptor Implementación en raptor Ejecutar en raptor
Para esta segunda fase de la primer etapa el profesor registra en la bitácora cuales
fueron los principales problemas a los que se enfrentaron los alumnos respecto a la
81
solución de problemas y al uso e implementación de raptor para el diseño de los
diagramas de flujo; así como las anomalías que se dieron en el laboratorio respecto al
funcionamiento de las computadoras.
Es importante considerar que en cada una de las evaluaciones realizadas el alumno
hace junto con el profesor una reflexión acerca de los conocimientos que se adquirieron;
así como del hecho de utilizar e implementar una herramienta tecnológica como apoyo
en el desarrollo de esta etapa y aplicar los conocimiento adquiridos en la siguiente etapa
que es la de diseño.
4.1.2 Resultados durante la etapa de diseño.
Una vez que los conceptos básicos de la metodología de solución de problemas y
programación se han visto y analizado se procede a trabajar en esta segunda etapa que se
desarrolla en dos sesiones prácticas dentro del laboratorio de Informática y consiste en
conocer el software que se va a utilizar como herramienta para contribuir en el
desarrollo de la creatividad en los alumnos.
El escenario de trabajo para esta etapa es dentro del laboratorio de cómputo con 16
alumnos; cada uno de ellos cuenta con una computadora en donde está instalado el
software requerido que es Alice; dicha aplicación consiste en el diseño de mundos
virtuales con la ayuda de objetos y métodos (Dann, Cooper, y Pausch, 2009).
Para la primera sesión el profesor explica paso a paso el funcionamiento de dicha
aplicación, con la ayuda de una pantalla principal en el pizarrón el alumno sigue paso a
paso las acciones que realiza el profesor; quien expone de qué está compuesta la
herramienta, sus componentes y cuál es su funcionamiento; así como se observa en la
siguiente figura.
82
Figura 4. En el laboratorio conociendo la herramienta.
Al terminar esta primera sesión el alumno, en su bitácora describe la pantalla
principal de la herramienta, los menús principales y las características de cada uno para
que el profesor revise y evalúe la actividad realizada.
Para la segunda sesión de esta etapa el alumno debe comenzar a interactuar con la
herramienta para familiarizarse con los objetos y cada una de las funciones de Alice al
resolver las actividades dadas por el profesor a la clase.
Al terminar cada una de las actividades el alumno describe en su bitácora los pasos
que sigue para la realización de la misma y el profesor pueda evaluar su desempeño de
acuerdo a la siguiente tabla.
83
Tabla 7. Clasificación de resultados en la etapa de diseño.
Momento Rúbrica Conociendo la herramienta Descripción ventana principal
Lista de objetos y funciones
Análisis del problema Planeación del problema Diseño de algoritmo
Solución del problema Utilizar Alice Implementación en Alice
Es tarea del profesor registrar las reacciones de los alumnos al enfrentarse a una
nueva herramienta tecnológica; así como los problemas que se dan al trabajar en el
laboratorio y cada una de las computadoras utilizadas. El siguiente paso es comenzar a
diseñar mundos virtuales utilizando Alice como herramienta, actividad que se da en la
siguiente etapa que es la de implementación.
4.1.3 Resultados durante la etapa de implementación.
Después de conocer y comenzar a dar los primeros pasos con Alice, comienza la
etapa de implementación que se realiza a lo largo de seis sesiones de cincuenta minutos
cada una, dichas sesiones son prácticas y se llevan a cabo en el laboratorio de
Informática, en donde el alumno trabaja en el diseño de su mundo virtual, para simular
una situación real vivida (Altamirano, Cuevas, y Martínez, 2007).
Con esto se pretende lograr que el alumno analice y compare tareas cotidianas a
través de cada elemento del mundo virtual creado ya que los mundos virtuales están en
constante movimiento y son aplicables a todas las áreas de la vida cotidiana,
concentrando esfuerzos para generar crecimiento y evolución constante con el objetivo
de crear desafíos y oportunidades que complementen, inserten y globalicen recursos
84
interactivos, agradables y apasionantes que permiten promover el aprendizaje y la
creatividad.
Así el diseño de un mundo virtual abre la posibilidad para desarrollar espacios
adecuados, de acuerdo a las circunstancias y mostrar sólo determinado tipo de
información, recrear lugares físicos u objetos que representan con cierta fidelidad el
mundo real para interactuar superando la imaginación.
La llegada de la realidad a través de un mundo virtual pretende ir más allá de sólo
la simulación de un entorno tridimensional en una superficie plana como es el monitor,
sino más bien se trata de aprovechar la ventaja que da sobre el aprendizaje y el
conocimiento en el alumno.
Para lograr lo anterior, el profesor asigna a cada alumno la tarea de imaginar una
experiencia que forme parte de su vida y con las herramientas, ya dadas en la etapa
anterior de Alice, se desarrollo su propio mundo virtual para que el alumno comience a
imaginar, crear e innovar utilizando el software dado. Y para la solución a este problema
se propone un proceso de cuatro fases que son: exploración, diseño de prototipo,
implementación y prueba y que a continuación se describen.
Exploración. Esta fase consiste en conocer las posibilidades que brinda Alice para
comunicar el mundo virtual con una situación del mundo real. El alumno debe describir
en su bitácora los objetos que utilizan y la posición de cada uno; así como las acciones
que éstos van a realizar paso a paso de manera secuencial. La fase de exploración se
lleva a cabo en la primera sesión de la etapa de implementación.
Diseño de prototipo. Esta fase consiste en crear en la bitácora del alumno un
esquema del mundo virtual que se va a diseñar, enlistando cada uno de los objetos
85
empleados así como las acciones que realizan dentro del mundo virtual; así como
describir de manera secuencial paso a paso las tareas que se van a llevar a cabo para
llegar a la solución del problema.
Y en todo caso el alumno tiene la libertad de trabajar en esta fase durante dos
sesiones de cincuenta minutos cada una.
Implementación. Esta fase consiste en implementar el diseño del mundo virtual en
Alice, insertando los objetos correspondientes y las funciones y/o métodos que aplica a
cada uno siguiendo paso a paso lo que se describió en la fase anterior y que el alumno
realiza en dos sesiones prácticas dentro del laboratorio de Informática. Y que en la
siguiente figura se muestra a los alumnos durante el diseño del mundo virtual.
Figura 5. En el laboratorio durante el diseño del mundo virtual.
Prueba. Esta fase consiste en ejecutar el mundo virtual y verificar si el resultado
86
obtenido es el que se desea. En caso de que no fuese así, se tiene la libertad de modificar
los objetos y acciones de cada uno; siempre y cuando se tenga en papel el registro de
todos estos cambios para lo que el alumno tiene la última sesión de seis para concluir
con el desarrollo del mundo virtual.
Una vez generado el mundo virtual, el alumno describe en la bitácora cada una de
las fases descritas en el párrafo anterior para ser evaluadas por el profesor, quien
considera los aspectos que se describen en la siguiente tabla.
Tabla 8. Clasificación de resultados en la etapa de implementación.
Momento Categoría Rúbrica
Generador de la solución de problemas
Conocimiento del problema Aplica conceptos metodología Manejo de herramienta Utiliza métodos/funciones
Exploración Diseño de prototipo
Solución de problemas Implementación Prueba
Mientras tanto el profesor, después de observar las actitudes y capacidades de los
alumnos, enlista imprevistos que se presentaron, las ventajas y desventajas que observo
al utilizar Alice como herramienta para que más tarde, los alumnos junto con el profesor
analizan y hacen una comparación entre los métodos de Alice e instrucciones del
lenguaje de programación Java Script para que se observe como es que sin querer ya
están programando; dichas acciones se describen en la siguiente etapa que es la de
pruebas de escritorio.
4.1.4 Resultados durante la etapa de pruebas de escritorio.
Esta etapa se desarrolla en cuatro sesiones, dos son teóricas y dos en el laboratorio
87
de Informática, el objetivo de esta etapa es generar el interés en el alumno hacia los
lenguajes de programación, en particular de Java Script.
Después de que el alumno se familiarizo con la implementación del software para
el diseño de mundos virtuales e implemento diferentes acciones y movimiento a los
objetos es importante hacer notar que dichos movimientos son generados por un
lenguaje de programación.
Como ya se menciono, durante la primer sesión teórica el profesor expone algunos
conceptos básicos con la ayuda de una página web que contiene diversos ejemplos que
permiten al alumno visualizar de manera inmediata la utilidad del lenguaje de
programación; además permite la flexibilidad para hacer la comparación entre los
movimientos y acciones de Alice con las instrucciones de Java Script y a continuación
se muestra en la siguiente figura la página web que se utiliza de apoyo durante la sesión
de teoría.
Figura 5. Contenido Java Script en página HTML
Al terminar esta primera sesión el alumno registra en su bitácora a manera de
88
cuadro sinóptico las características del lenguaje para después con la ayuda de una tabla
comparativa enlistar instrucciones de Java Script y acciones que utiliza en Alice.
En la segunda sesión teórica el profesor expone las fases para solucionar un
problema utilizando Java Script, en cincuenta minutos el profesor, usa ejemplos para
mostrar al alumno como trabajan las estructuras de control, cómo es la entrada y salida
de datos; sin perder de vista como es que ya el alumno lo trabajo en Alice. Lo anterior
para no desviar la atención del alumno hacia lo poco amigable y más bien mantener el
interés por el desarrollo de acciones para objetos desde la construcción del mundo
virtual.
Al finalizar esta sesión el alumno trabaja en su bitácora y genera una lista de
instrucciones de Java Script y la función de cada una; para su posterior evaluación por el
profesor.
Durante la segunda fase de esta etapa, las sesiones prácticas; el profesor comienza
en la primera sesión con una lista de actividades, que el alumno tiene que resolver
utilizando la metodología de solución de problemas y programación. Los pasos a seguir
se muestran en la siguiente tabla.
Tabla 9. Pasos a seguir de acuerdo a la metodología de solución de problemas
Metodología de solución de problemas Análisis y definición del problema Definición de datos Algoritmo Pseudocódigo Diagrama de flujo Código Java Script
89
Una vez que el alumno escribió cada uno de los pasos en la bitácora, él tiene que
continuar con la prueba de escritorio que consiste en escribir en el procesador de textos
las instrucciones de Java Script y verificar que el resultado que se obtiene es el deseado;
para su posterior evaluación funcionando.
Para la segunda sesión práctica el alumno tiene que continuar el trabajo y resolver
ejercicios que el profesor asigne para esta sesión siguiendo la metodología de la sesión
práctica anterior. Al finaliza la etapa de pruebas de escritorio la evaluación se realiza de
acuerdo a la siguiente tabla.
Tabla 10. Clasificación de resultados en la etapa de pruebas de escritorio.
Momento Categoría Rúbrica
Generador de la solución de problemas
Análisis del problema Comprensión de problema Solución del problema
Definición de datos Algoritmo Pseudocódigo
Solución de problemas Diagrama de flujo
Manejo de Lenguaje Funcionamiento
Implementación en Java Script Prueba de escritorio
Al terminar esta etapa el profesor tiene la tarea de registrar en la bitácora la
situación a la que se enfrenta el alumno al utilizar por primera vez el lenguaje de
programación; así como los inconvenientes que se presentan al momento de utilizar el
equipo y lo más sobresaliente cuáles fueron los errores que comete el alumno al escribir
el lenguaje en el procesador de textos.
Con esto último se pretende llegar a una reflexión y tomar acciones preventivas y
dar soluciones ante tal situación lo que lleva a la siguiente etapa que es la de aplicación
de instrumento.
90
4.1.5 Resultados durante la etapa de aplicación de instrumento.
La última etapa se realiza durante dos semanas; es decir, cuatro sesiones cada una
de cincuenta minutos distribuidas en dos sesiones prácticas y dos sesiones teóricas.
Esta etapa consiste en obtener los datos obtenidos más relevantes a lo largo de
esta investigación a través de diferentes instrumentos que se aplicaron tanto a los
alumnos, como a maestros que son parte de la academia de Informática. Dichos
instrumentos se aplican con la finalidad de evaluar el aprendizaje y el conocimiento que
adquiere el alumno mientras trabaja con la metodología de la programación; sin perder
de vista el objetivo general que se persigue en esta investigación que es desarrollar una
estrategia teórica y metodológica que propicie el desarrollo de la creatividad en
estudiantes de nivel medio superior, implementando en cada uno de los pasos de la
metodología de programación habilidades y capacidades que permitan una exitosa
solución de problemas.
Esta etapa es la más importante respecto a la presentación de resultados; ya que el
investigador da a conocer los datos que se relacionan directamente con el objetivo
(Giroux y Tremblay, 2004), y se hace la presentación de los mismos tomando como base
los instrumentos aplicados, para dar respuesta a las preguntas formuladas en cada una de
las categorías definidas.
Los instrumentos aplicados son:
1. Entrevista al líder de academia, instrumento que se muestra en el apéndice B,
con el propósito de obtener información del uso lenguajes de programación
para la solución de problemas dentro del aula con el apoyo de herramientas
tecnológicas para la creación de mundos virtuales; así como es que se visualiza
91
el desarrollo de la creatividad en los estudiantes y si existe el apoyo y la
autorización para implementar el software dentro del aula para todos los
niveles educativos.
También se realiza la entrevista a dos profesores de Informática, instrumento
que se muestra en el apéndice C, con el propósito de analizar la actitud de los
estudiantes y comentar acerca de modificar los planes de estudio para
implementar la estrategia ahora planteada.
2. Cuestionarios con el objetivo de que los alumnos de los grupos 40J1, 50A1 y
61A1; así como a cinco profesores de la academia de Informática aporten datos
que permitan valorar ventajas, desventajas y dificultades que se pueden
encontrar durante la aplicación de la metodología de la programación y el
empleo de diferentes herramientas tecnológicas; así como para indagar si la
aplicación de dicha estrategia permite el desarrollo de la creatividad en los
alumnos y convencimiento por parte de los profesores para utilizarla.
3. Los participantes que responden el cuestionario son un total de cincuenta
alumnos y cinco profesores de la academia de Informática, los cuestionario se
localizan en el apéndice D y E respectivamente.
4. Bitácora del profesor, diario que se utiliza para recaudar información de
manera directa en el momento en el que se lleva a cabo el desarrollo de la
metodología de solución de problemas y programación desde la planeación de
clase, implementación y evaluación para ver si a través de la metodología se
contribuye al desarrollo de la creatividad en los alumnos; además de identificar
ventajas, desventajas y áreas de oportunidad.
92
Bitácora del alumno que emplea para trabajar cada una de las tareas asignadas
por el profesor, además de ser una guía en cuanto los temas dados y las
actividades realizadas. Es en la bitácora donde el profesor tiene la evidencia del
trabajo del alumno.
5. Tabla de evaluación que se muestra en el apéndice F, para cada alumno actor
de esta investigación; consiste en hacer la evaluación de todo el proceso de esta
investigación, reunir la información que se tiene de cada una de las tablas que
se mostraron en cada etapa de la investigación a manera de evaluación y
observar cuantitativamente el avance de cada alumno.
6. Observación que se empleo en cada una de las etapas del proceso de
investigación y se realiza con el objetivo de presenciar cómo se aplica la
estrategia de la metodología de solución de problemas y programación y tomar
nota de la conducta, actitudes y experiencias que sirven de apoyo para ver cuál
es el resultado al implementar la metodología y si en realidad permite el
desarrollo de la creatividad en los alumnos.
De acuerdo a cada uno de los instrumentos enlistados y descritos de manera
general a continuación se presentan los datos que se obtienen conforme es el caso.
4.1.6 Resultados a partir del instrumento que se aplica.
Si bien en el apartado anterior se describen cada uno de los instrumentos que se
aplican, en este apartado se presentan ya de manera particular la información que arroja
como resultado de la aplicación de cada uno de los instrumentos tratados.
Entrevista. Este instrumento permite el acercamiento con autoridades de la
academia de informática; así como con docentes con el objetivo de conocer los puntos
93
de vista y experiencias.
La entrevista se lleva a cabo vía correo electrónico y de manera personal, consta
de 10 preguntas bases, y las preguntas que surgen durante la interacción y los maestros
participantes se seleccionan de acuerdo a su perfil y experiencia; de aquí que se
considere entrevistar al Líder de la academia de Informática, quien cuenta con la
autoridad requerida en caso de que se tenga que tomar decisiones y/o cambiar los
programas de la materia. También se cuenta con la valiosa participación de dos
profesores que imparten la materia de Informática. Y para facilitar la presentación de los
resultados se identifica a cada uno de los participantes con un código diferente que tiene
que ver con el cargo con el que cuenta con la letra “AI” de academia de Informática más
un número que identifica a cada uno; así como se muestra en la siguiente tabla.
Tabla 11. Relación de profesores con su identificador
Institución/Academia Cargo Identificador Indoamericano/Informática Líder de academia AI1 Indoamericano/Informática Auxiliar líder de academia AI2 Indoamericano/Informática Docente AI3
Las respuestas a cada una de las entrevistas realizadas se agrupan para de acuerdo
a los indicadores dados poder realizar el análisis de la información arrojada conforme a
la siguiente tabla.
94
Tabla 12. Indicadores para la entrevista.
Indicador Definición Metodología para solucionar problemas Se refiere a implementar cada uno de los
pasos de la metodología de solución de problemas y si ésta favorece el aprendizaje del alumno.
Herramientas tecnológicas Agrupa aquellas respuestas que tienen que
ver con que tan benéfico puede ser el uso de software para la solución de problemas.
Mejores prácticas educativas Consiste en ver que tanto es el impacto
dentro del salón de clases. Cognición y creatividad Se valora si el alumno está desarrollando su
creatividad al momento de adquirir el conocimiento y como éste es evaluado. Además de ver que tanto se puede potencializar esta estrategia.
Ya con los indicadores definidos, se agrupan las respuestas conforme al análisis
hecho de cada entrevista que se realizo como se muestra en las siguientes tablas.
Tabla 13. Preguntas agrupadas conforme a indicadores en entrevista a líder de academia
Indicador Preguntas Metodología de solución de problemas Pregunta 2 y pregunta 3 Herramientas tecnológicas Pregunta 1, pregunta 4 y pregunta 7 Mejores prácticas educativas Pregunta 5, pregunta 8 y pregunta 9 Cognición y creatividad Pregunta 6 y pregunta 10
Tabla 14. Preguntas agrupadas conforme a indicadores en entrevista a profesores de Informática
Indicador Preguntas Metodología de solución de problemas Pregunta 3 Herramientas tecnológicas Pregunta 4 Mejores prácticas educativas Pregunta 2, pregunta 8 y pregunta 9 Cognición y creatividad Pregunta1, pregunta 5, pregunta 6 y
pregunta 7
95
La información que se obtiene a partir de estas entrevistas es fundamental para la
investigación; ya que gracias a las respuestas que se obtienen permite tener una amplia
visión respecto a la estrategia que se pretende aplicar en este estudio.
Cuestionario. Este instrumento se aplico a cinco profesores de Informática y a los
alumnos que forman parte de los grupos seleccionados para este estudio que son el 40J1,
50A1 y 61A1, la realización de éste permite sondear y evaluar con rapidez los datos que
se obtienen en relación a la experiencia de los profesores y alumnos al aplicar la
metodología de solución de problemas utilizando un lenguaje de programación.
El cuestionario que se aplica a los alumnos se da en dos momentos diferentes;
primero, antes de utilizar la estrategia de diseño de mundos virtuales y, segundo, una vez
que se diseño un mundo virtual. Lo anterior para generar el antecedente dentro de la
muestra de estudio.
Ambos cuestionarios son de diez preguntas con diferentes opciones de respuesta,
algunas con dicotomía sencilla y otras con diferentes escalas; considerándose esta
técnica de recolección de datos las más utilizada dentro de la investigación. Ya con la
información recolectada, se identifica a los participantes con una letra “PI” para
profesores de informática, “A” más un número que identifica el grupo y el grado al que
pertenece el alumno; así como se muestra en la siguiente tabla.
Tabla 15. Lista de identificadores para profesores y alumnos
Participante Academia/Grupo Identificador Profesor Academia Informática PI Alumno Grupo 40J1 A4 Alumno Grupo 50A1 A5 Alumno Grupo 61A1 A6
96
Igual que la entrevista, el cuestionario se realiza en base a las categorías
planteadas, de tal forma que se definen identificadores que van a permitir organizar y
agrupar los resultados obtenidos para su posterior análisis, datos que se observan en la
tabla siguiente.
Tabla 16. Categoría e indicadores para organizar la información del cuestionario
Categoría A Categoría B Categoría C Desarrollo de habilidades
creativas en la metodología de solución
de problemas
Implementación de mundos virtuales
Implementación de Java Script
Indicadores Indicadores Indicadores - Pensamiento divergente - Exploración - Capacidades creativas - Procesos de resolución
- Mejores prácticas educativas
- Propiciar el uso de herramientas tecnológicas para contribuir en el desarrollo de la creatividad
- Pensamiento estructurado
- Propiciar el uso de lenguajes de programación
Todos los datos que se obtienen a partir de aplicar el cuestionario muestra de
manera general lo que responden los profesores y los alumnos, antes y después de
trabajar con la estrategia de metodología de solución de problemas y programación
propuesta; así como de qué manera favorece al desarrollo de la creatividad para llegar a
la solución de problemas.
Bitácora del profesor. Este instrumento funciona como diario personal en donde
se integran todas las anotaciones que se hacen antes, durante y después de realizar cada
actividad. En dicho diario se describe a manera de relato lo que sucede dentro de salón
de clases o dentro del laboratorio, según es el caso; se hace hincapié en los datos
97
significativos y útiles.
Para lograr el registro de las actividades hechas por los grupos muestra para esta
investigación se pide el apoyo a dos profesores de Informática para la elaboración de
bitácoras, donde se detalla cómo se da la dinámica en el salón de clases y al momento de
interactuar con los programas utilizados que se utilizan como herramienta para
solucionar problemas.
Y al revisar cada una de las bitácoras se observan ciertas coincidencias sobre todo
en el momento de implementar el diseño de mundos virtuales; a lo que los profesores
describen como que el uso de Alice como apoyo a la solución de problemas utilizando
lenguajes de programación es favorable; ya que permite al alumno generar e innovar
sobre el diseño del mundo virtual; sin embargo también se hace la anotación de que
puede darse el caso de que el alumno pierda el objetivo al implementar dicha
herramienta, dicen “será tarea de nosotros guiar y no desviar su atención”.
Bitácora del alumno. Este instrumento es, en realidad, el cuaderno de trabajo del
alumno en donde se toma nota de acuerdo a las indicaciones del profesor. Y al revisar
cada una de ellas se observa que, el alumno llega a completar todas las actividades, de
manera ordenada además de visualizar en la mayoría de los casos, que el alumno se
encuentra motivado para tener completos los apuntes y ejercicios realizados.
Con los instrumentos arriba enlistados se procede a integrar la información para su
posterior análisis e interpretación; ya que a través de dichos instrumentos se buscan
respuestas a la pregunta de esta investigación, que es ¿Cómo contribuir en el desarrollo
de la creatividad para la solución de problemas en estudiantes de nivel medio superior
empleando la metodología de programación?
98
Para lo que se consideran las diferentes categorías de análisis incluidas en el
cuadro de triple entrada y son tres categorías o constructos: A) desarrollo de habilidades
creativas en la metodología de solución de problemas, B) implementación de mundos
virtuales e C) implementación de Java Script.
4.2 Análisis de resultados.
A continuación se presenta el análisis e interpretación de la presentación de
resultados en donde se pretende encontrar relación entre la teoría y la práctica, esto es
entre lo que se investigo en el marco teórico y cada una de las acciones que se toman
durante esta investigación al implementar una estrategia para resolver problemas; así
como las categorías que se definen para contribuir en el desarrollo de la creatividad para
la solución de problemas en estudiantes de nivel medio superior empleando la
metodología de la programación.
4.2.1. Categoría A) Desarrollo de habilidades creativas en la metodología de
solución de problemas.
Identificar si es una necesidad el desarrollo de habilidades creativas, si éstas están
presentes en el quehacer del docente y cómo se emplea en la metodología de solución de
problemas es prioridad en esta investigación.
El desarrollo de habilidades creativas y el proceso de solución de problemas están
íntimamente relacionados en el crecimiento del individuo, se trata de la capacidad de
aprender racionalmente a través del pensamiento simbólico y la representación del
mismo.
El proceso de solución de problemas además de ser un elemento base en el
aprendizaje, lo es en el proceso de producción del conocimiento; donde el plantear un
99
problema es fundamental para avanzar en el conocimiento, para formular, descubrir y
enfrenta a nuevos campos problémicos.
La creatividad y los procesos de solución de problemas se combinan para generar
el cambio en las formas de ver y de pensar, se trata de innovar. El buen desarrollo
personal, profesional y social del individuo depende de que ellos sean capaces de
resolver creativamente las situaciones que se le presentan en el quehacer diario; así
como la clave para construir el futuro en el desarrollo de la habilidad mental para tomar
riesgos y explorar múltiples soluciones
Es claro que el desarrollo de habilidades creativas en la metodología de solución
de problemas es la base para generar y adquirir el conocimiento, a partir de nuevas
estrategias planteadas a lo largo de esta investigación.
La tendencia que se genera dentro de la educación se da a partir de las
características del entorno y del nuevo paradigma de enseñar a pensar; cuyo objetivo
principal es el de alcanzar el desarrollo de las habilidades creativas y de pensamiento
para conquistar la autonomía e independencia cognoscitiva necesaria para que el alumno
aprenda por sí solo y producir nuevo conocimiento.
Es tarea del docente motivar a los estudiantes para que surja en ellos el desarrollo
de habilidades creativas, a pesar de que no todos coincidan en trabajar con un lenguaje
de programación; como se observa después de haber recolectado la información de los
cuestionarios; se reconoce que a través de la observación se aprecia la actitud del
alumno dentro del salón de clases al realizar la actividad dada e intenta solucionar el
problema buscando diferentes soluciones, lo que permite un buen ambiente de trabajo
dentro del aula en donde se tienen que generar situaciones que fomenten el desarrollo de
100
habilidades creativas.
4.2.2. Categoría B) Implementación de mundos virtuales.
Hoy día y conforme al constante avance tecnológico la educación exige utilizar
nuevas herramientas que permitan contribuir al desarrollo de la creatividad, para cubrir
este objetivo se requiere de la implementación del mundo virtual como apoyo a la
metodología de solución de problemas ya que fomenta el aprendizaje; además de que
permite observar el resultado de manera inmediata.
La implementación de mundos virtuales permite un mayor nivel de aprendizaje, ya
que genera en los alumnos, como los mencionan en los cuestionario; la sensación de
estar dentro del mundo virtual y garantiza la formación integral del alumno.
Los mundos virtuales permiten una forma diferente de relación entre el alumno y
el profesor, él deja de ser la única fuente de conocimiento y se convierte en un
colaborador dentro del desarrollo de la actividad del proceso de aprendizaje.
De acuerdo a lo que se observo durante el diseño del mundo virtual en el
laboratorio de informática, en el alumno surge el interés por profundizar en el entorno,
además de codificar cognitivamente el sonido, las señales y las relaciones de los objetos
lo que le permite desarrollar habilidades para la solución de problemas.
Conforme a lo anterior, lo importante de utilizar herramientas tecnológicas es
saber cómo usar e implementar los mundos virtuales como apoyo en la metodología de
solución de problemas y de acuerdo a las actividades que se realizan a lo largo de esta
investigación, el implementar mundos virtuales son herramientas que permiten al
alumno enfrentarse a situaciones en donde tenga que aplicar nuevos conocimientos y
enfrentarse a nuevos retos; es decir, desarrollar habilidades creativas.
101
Lo que implica que el docente debe diseñar actividades que permitan identificar
qué aspectos del proceso de aprendizaje propician el desarrollo de la creatividad y que se
base en la solución de problemas en donde el alumno requiera utilizar los conocimientos
que adquirió en la primera etapa de esta investigación para llegar a la solución con la
implementación de mundos virtuales.
El emplear software que permite trabajar en el diseño de mundos virtuales da
nuevas posibilidades; tanto a los alumnos como a los docentes, para desarrollar
actividades que son reflexivas en los procesos de formación y gracias a la formalización
y maduración de estos, se ve como una herramienta exitosa para utilizar como apoyo
tecnológico dentro de la metodología de solución de problemas.
4.2.3. Categoría C) Implementación de Java Script.
A través de la educación se debe contribuir al desarrollo de la creatividad en los
alumnos que le permitan asumir nuevos retos e introducirlos dentro de un entorno
motivador e interesante; sino desconocido poco conocido, que son los lenguajes de
programación como un recurso innovador que beneficie el proceso de enseñanza
aprendizaje.
De acuerdo a la presentación de resultados, los profesores encuestados coinciden
en que el utilizar un lenguaje de programación como herramienta para resolver
problemas favorece el proceso de enseñanza aprendizaje; así como estimular el
desarrollo de la creatividad, aunque se hace la anotación de que se puede lograr en
mayor grado el interés por parte del alumno al enfrentarse a Java Script, lenguaje de
programación que se implementa para este estudio. Entre las ventajas que se mencionan
está el hecho de que el alumno obtiene de manera inmediata la solución al problema.
102
El hecho es que después de cada una de las actividades dadas y observadas; así
como cada uno de los instrumentos aplicados, es importante detenerse un segundo y
reflexionar acerca de los resultados obtenidos y analizarlos para verificar si el resultado
que se obtuvo es al que se quería llegar. Por lo que en el siguiente capítulo se plantean
las conclusiones, así como ventajas y desventajas acerca de la realización de este
estudio.
103
Capítulo 5. Conclusiones y recomendaciones
El objetivo de esta investigación es el de dar respuesta a la pregunta que se plantea
al inicio de este estudio que es ¿Cómo contribuir en el desarrollo de la creatividad para
la solución de problemas en estudiantes de nivel medio superior empleando la
metodología de programación?
A lo que se encontraron una serie de hallazgos importantes que permiten dar
respuesta a tal interrogante, tal como que al implementar mundos virtuales en el
desarrollo de la metodología de solución de problemas refuerza el proceso de enseñanza
y aprendizaje; así como el captar el interés del alumno por adquirir el conocimiento
respecto a los lenguajes de programación. Además el uso de esta herramientas
tecnológica contribuye al desarrollo de la creatividad en la solución de problemas.
Al implementar el uso de mundos virtuales dentro del programa de estudios dentro
del aula en la materia de informática en educación media superior como una práctica
cotidiana para la solución de problemas, refuerza el conocimiento y permite aplicar el
pensamiento creativo, como una habilidad que desarrolla cada uno de los estudiantes de
manera cotidiana y de acuerdo al entorno de aprendizaje.
Al utilizar herramientas tecnológicas, como software para diseñar mundos
virtuales, motiva a los alumnos a desarrollar pensamientos creativos, y se deja al
profesor la tarea de conjugar dicha herramienta con un lenguaje de programación, para
nuestro estudio, Java Script; de esta manera se genera dentro del salón de clases
situaciones que permiten la solución de problemas que impliquen el desarrollo de
104
habilidades creativas y comenzar a trabajar sobre la estrategia que hacen que el alumno
trabaje de manera activa.
Además hay que considerar que dentro de este proceso, se debe tener en cuenta la
evaluación en el desarrollo de habilidades creativas que se plantea en los ambientes de
aprendizaje con tecnología.
Integrar software como Alice y un lenguaje de programación como Java Script
dentro del que hacer docente en el salón de clases permite la innovación y se ve como
una estrategia exitosa a través de la cual se puede lograr un mayor impacto en el proceso
enseñanza aprendizaje; ya que favorece la práctica educativa y el desarrollo de
habilidades creativas.
A lo largo de esta investigación se observa cómo es de suma importancia la
interacción entre el maestro y el alumno, para contribuir al desarrollo de habilidades
creativas mediante la estrategia de la metodología de solución de problemas; ya que se
requiere que de una interacción estructurada y sistemática. Lo anterior tomando en
cuenta que el desarrollo de habilidades creativas convierte la solución de problemas en
diferentes oportunidades de encontrar soluciones alternativas y además aumenta nuevas
técnicas no convencionales para pensar de una manera diferente y crear nuevas
soluciones situaciones dadas (Borjas y De la Peña, 2009).
El utilizar diferentes herramientas tecnológicas seleccionadas de acuerdo a las
características, funcionalidad y uso en el salón de clases dentro del proceso enseñanza
aprendizaje permite el desarrollo de habilidades en el alumno. Y gracias a la
participación y sus comentarios por parte de los profesores y coordinadores de academia
se observa que los alumnos, a pesar del interés por las herramientas presentadas, deben
105
aprender a manejarlas mejor de tal forma que se seleccione una mejor estrategia y
enfoque pedagógico que permitan proporcionar conocimientos y competencias. No solo
se trata de utilizar las herramientas tecnológicas en términos de innovación; sino más
bien en el cómo se van a enseñar y como es que serán aprendidas por los alumnos.
El objetivo en esta investigación es desarrollar una estrategia teórica y
metodológica que propicie el desarrollo de la creatividad en el estudiante,
implementando en cada uno de los pasos de la metodología de programación habilidades
y capacidades que permitan una exitosa solución de problemas.
Los seres humanos utilizan procesos simbólicos para resolver problemas, razonar,
hablar y escribir, aprender e inventar, además de que el pensamiento es un proceso de
búsqueda selectiva y se guía por mecanismo motivacionales; lo que permite que al
interactuar el alumno con Alice, Raptor y Java Script, desarrolle habilidades no sólo en
el manejo de estos recursos tecnológicos, sino también se presenta la capacidad de
evaluar y asociar hechos y experiencias vividas para resolver situaciones problémicas.
Al utilizar los recursos tecnológicos mencionados dentro del proceso enseñanza
aprendizaje es muy probable que el alumno se encamine hacia el desarrollo del
pensamiento creativo y propositivo resolviendo problemas que se les presenten; ya sean
tareas o situaciones personales e inclusive profesionales.
Las ventajas que se encuentran en el uso de Alice, Raptor y Java Script para
contribuir al desarrollo de la creatividad en los alumnos son que los estudiantes aprenden
de una forma diferente, se promueve la innovación y habilidades creativas, nace el
interés por conocer más acerca de la metodología de solución de problemas, además de
favorecer el interés por pensar y conocer más. Lo anterior sin dejar de lado que invita al
106
alumno a participar de manera colaborativa, con dinamismo, interacción, motivación,
igualdad y entusiasmo.
El implementar el uso de Alice, Raptor y Java Script como parte de la estrategia de
la metodología de solución de problemas ofrece las ventajas ya mencionadas; siempre y
cuando dicha estrategia sea bien empleada y planeada, partiendo de una selección previa
de actividades con una estrategia didáctica bien definida con el único objetivo de
garantizar el éxito dentro del salón de clases; así como cuantificar el aprendizaje
adquirido, gracias a la tabla de evaluación que se realiza a cada uno de los alumnos.
Ahora, las dificultades observadas son la falta de interés por parte de los
profesores, respecto a implementar nuevas estrategias que permitan la solución de
problemas de forma diferente.
Por parte del usuario final, que son los alumnos; no se encuentran dificultades, ya
que por el contrario lo único que se observa son áreas de oportunidad en la materia de
informática, ya que genera en el alumno el interés por conocer el lenguaje de
programación que les permite desarrollar los mundos virtuales.
Con lo que respecta al alumno, lo que pretende esta investigación es contribuir en
el desarrollo de habilidades creativas, lo que se puede lograr siempre y cuando se logre
la activa participación de los docentes e inclusive estudiantes para que pueda incluirse ya
como parte del programa de estudios como parte de la academia de informática.
El implementar estrategias dentro de la metodología de solución de problemas
permite del desarrollo de habilidades creativas, así como el detectar las ventajas y áreas
de oportunidad, valorar implicaciones de su uso en el proceso enseñanza aprendizaje,
107
todo lo anterior con el único fin de describir una estrategia exitosa para lograr un éxitos
uso dentro del aula.
Las aportaciones que realizan la líder de academia, el coordinador y profesores de
informática son de primordial ayuda durante los resultados que se obtienen para esta
investigación. Ello tienen la expectativa de que el implementar la estrategia de
aprendizaje empleada para esta investigación surta el efecto deseado, que es el de lograr
que el alumno resuelva problemas utilizando lenguajes de programación como apoyo en
la metodología de solución de problemas.
Es de considerable importancia tener presente en cada actividad planteada a los
alumnos dentro del salón de clases, el desarrollo de habilidades creativas, establecer un
propósito, motivar el proceso de solución de problemas, hasta lograr que por sí solo el
alumno llegue a implementar el lenguaje de programación como parte de la solución de
problemas.
Esta investigación exige que el desarrollo de habilidades creativas se convierta
como parte del acontecer diario del alumno y se presente en cada situación de
aprendizaje. Debe permitir la continuidad de tal forma que, tanto los docentes como los
alumnos estén dispuestos a involucrarse dentro del proyecto.
Se recomienda dar seguimiento a la inclusión de esta estrategia didáctica bien
planeada, para que favorezca el logro de la misión, visión y modelo educativo del
Colegio Indoamericano.
Se tiene entonces que hay que hacer uso de herramientas tecnológicas como Alice,
Raptor y Java Script como lenguaje de programación dentro de la metodología de
solución de problemas de forma efectiva, comprender que el desarrollo de habilidades
108
está presente en cada momento del quehacer humano además de ser considerado como
una necesidad constante dentro del desarrollo profesional. Para contribuir en el
desarrollo de la creatividad se deben aprender habilidades generales de solución de
problemas y desarrollar un conocimiento útil. Es imposible pensar que se puede llegar al
conocimiento sin ciertas habilidades creativas.
109
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113
Apéndice A. Carta de autorización.
114
Apéndice B. Entrevista a líder de academia
Estudio de investigación: Desarrollo de la creatividad en la solución de problemas a través de la metodología de la programación en ambientes de educación media superior. Fecha: Hora: Lugar: Entrevistador: Entrevistado:
1. La educación demanda formación y desarrollo profesional ¿De qué manera la
implementación de herramientas tecnológicas favorece el proceso enseñanza aprendizaje?
2. ¿Cuál es el impacto que se tiene en el proceso enseñanza aprendizaje al implementar la metodología de solución de problemas?
3. ¿Cómo se aplica la metodología de solución de problemas dentro y fuera del salón de clases?
4. ¿De qué manera se puede incorporar las herramientas tecnológicas en el curso de Informática?
5. ¿Cómo el Colegio puede seguir el proceso que se realiza al aplicar la estrategia de solución de problemas utilizando un lenguaje de programación como herramienta?
6. ¿Cuáles son las ventajas académicas que percibe en el alumno al interactuar con herramientas tecnológicas?
115
7. ¿El implementar herramientas tecnológicas como Alice y Raptor contribuye al desarrollo de la creatividad en el alumno?
8. ¿Qué interés puede tener la academia de Informática en el desarrollo de esta investigación?
9. ¿Qué dificultades se encuentran en la implementación de mundos virtuales y Java Script para integrarlo al programa de Informática?
10. ¿Cómo considera, puede evaluarse el desarrollo de la creatividad en el alumno y en la materia?
116
Apéndice C. Entrevista a profesores de Informática
Estudio de investigación: Desarrollo de la creatividad en la solución de problemas a través de la metodología de la programación en ambientes de educación media superior. Fecha: Hora: Lugar: Entrevistador: Entrevistado:
1. ¿El uso de la metodología de solución de problemas en la práctica docente estimula
el conocimiento?
2. ¿Tiene experiencia al respecto?
3. ¿Ha manejado herramientas tecnológicas dentro de la metodología de solución de problemas?
4. ¿Considera que el uso de Alice y Raptor pueden ser herramientas que se implementen en la práctica docente cotidiana?
5. ¿Está presente el desarrollo de habilidades creativas en la estrategia que se utiliza para solucionar problemas?
6. ¿Es una necesidad el desarrollo de la creatividad? ¿Por qué?
7. ¿Qué forma sugiere para evaluar el desarrollo de habilidades creativas?
8. Esta investigación pretende implementar el diseño de mundos virtuales y lenguajes de programación como Java Script como herramientas de apoyo en la metodología de solución de problemas, ¿Está dispuesto a implementarlo dentro de su clase?
9. ¿Cómo potencializa las etapas de desarrollo en la metodología de solución de problemas el utilizar herramientas de apoyo?
10. ¿Cómo determina el Colegio si el alumno aplica la creatividad?
117
Apéndice D. Cuestionario a profesores de la academia de Informática
Estudio de investigación: Desarrollo de la creatividad en la solución de problemas a través de la metodología de la programación en ambientes de educación media superior. Fecha: Hora: Lugar: Entrevistador: Entrevistado:
1. ¿Considera que la metodología de solución de problemas da soporte y favorece
el conocimiento? Muy de acuerdo De acuerdo Indeciso En desacuerdo Muy en desacuerdo
2. ¿Piensa que la implementación de herramientas tecnológicas para la solución de problemas favorece el proceso de enseñanza-aprendizaje? Si No ¿Por qué?
3. ¿El diseño de mundos virtuales estimula el gusto por el conocimiento? Si No ¿Por qué?
4. ¿Cómo determina si un estudiante aplica las habilidades creativas a la solución
de problemas?
118
5. ¿Es una necesidad el desarrollo de habilidades creativas? Muy de acuerdo De acuerdo Indeciso En desacuerdo Muy en desacuerdo
6. ¿Cómo sabe si está, dentro aula, contribuyendo al desarrollo de la creatividad en
la metodología de solución de problemas?
7. ¿Será una estrategia exitosa el integrar herramientas tecnológicas, como el diseño de mundos virtuales, en la práctica docente en la metodología de solución de problemas?
Muy de acuerdo De acuerdo Indeciso En desacuerdo Muy en desacuerdo
8. ¿Se logrará mayor impacto en el proceso enseñanza aprendizaje?
Muy de acuerdo De acuerdo Indeciso En desacuerdo Muy en desacuerdo
9. Esta investigación pretende contribuir al desarrollo de la creatividad a través de la implementación de la metodología de programación, ¿Está dispuesto a involucrarse en esta estrategia?
Muy de acuerdo De acuerdo Indeciso En desacuerdo Muy en desacuerdo
10. ¿Es posible que el implementar mundos virtuales y el uso de lenguajes de programación, propicie el desarrollo de habilidades creativas?
Muy de acuerdo De acuerdo Indeciso En desacuerdo Muy en desacuerdo
119
Apéndice E. Cuestionario a alumnos
Estudio de investigación: Desarrollo de la creatividad en la solución de problemas a través de la metodología de la programación en ambientes de educación media superior. Fecha: Hora: Lugar: Entrevistador: Entrevistado:
1. ¿Piensas que implementar herramientas tecnológicas dentro de la metodología de
solución de problemas favorece el proceso de enseñanza? Si No ¿De qué manera?
2. ¿La metodología de solución de problemas favorece el proceso de aprendizaje?
Si No ¿Por qué?
3. ¿Encuentras beneficio en la implementación de mundos virtuales? Si No 4. ¿Has utilizado lenguajes de programación? Si No 5. ¿Cómo sabes si eres un estudiante que desarrolla habilidades creativas? 6. ¿Consideras la metodología de solución de problemas y programación da soporte y
favorece el conocimiento? Muy de acuerdo De acuerdo Indeciso En desacuerdo Muy desacuerdo
120
7. ¿Es una necesidad el desarrollo de habilidades creativas? Muy de acuerdo De acuerdo Indeciso En desacuerdo Muy desacuerdo
8. ¿La solución de problemas utilizando lenguajes de programación favorecen el desarrollo de habilidades creativas? Muy de acuerdo De acuerdo Indeciso En desacuerdo Muy desacuerdo
9. Al implementar mundos virtuales ¿Qué ventajas observas?
10. Describe como sería para ti la clase de informática empleando herramientas tecnológicas como Alice o ´Raptor.
121
Apéndice F. Tabla de evaluación
Momento Criterios (1- Inaceptable, 2 - Aceptable, 3 – Bien y 4 – Muy bien)
Inaceptable Aceptable Bien Muy bien Reconoce los componentes del análisis
Identifica aspectos destacados de la solución que se desea alcanzar
Plantea el problema con sus propias palabras
Busca problemas análogos
Descompone el problema en parte
Va de lo conocido a lo desconocido
Elabora enlaces, entre la experiencia e innovación
Aplica el análisis del uso de las herramientas.
Implementación en Raptor.
Implementación en Alice.
Implementación de Java Script
Valoración de los datos de salida
Busca alternativas de solución
Trabaja “Prueba y error”