La importancia de un diagnóstico preliminar para el diseño de materiales hipermediales

La importancia de un diagnóstico preliminar para el diseño de materiales
hipermediales

Betina Williner1, Favieri Adriana1, Scorzo Roxana1
Universidad Nacional de La Matanza
Argentina
{bwilliner,afavieri,rscorzo}@ing.unlam.edu.ar

Resumen. Las nuevas tecnologías posibilitan a los docentes elaborar
materiales didácticos atractivos para los alumnos. En particular nos
dedicamos al diseño y elaboración de hipermedios como materiales
complementarios de la cátedra de Análisis Matemático I del Departamento de
Ingeniería e Investigaciones Tecnológicas de la Universidad Nacional de La
Matanza. Con base en nuestra experiencia y en la indagación bibliográfica,
consideramos que antes de diseñar un nuevo material es importante realizar
un diagnóstico sobre la población a la que va dirigido. Centramos el mismo
en el uso de bibliografía y tecnología por parte de los alumnos cuando
estudian la materia y las preferencias en cuanto a registros de
representación. El análisis lo realizamos sobre producciones de los alumnos
y a través de una encuesta, obteniendo por conclusiones que una mayoría
casi absoluta de los alumnos no utiliza material de consulta salvo los
apuntes de clase, sólo usa calculadora para el estudio de la materia y
ningún software específico de Matemática y que los registros preferidos por
los alumnos son el registro analítico y gráfico.


Palabras Clave: Diagnóstico, Diseño, Material Hipermedial, Cálculo.


1. Introducción

Las nuevas tecnologías nos brindan a los docentes la posibilidad de diseñar
recursos didácticos adaptados al contexto en el cual trabajamos. En
particular nos dedicamos a la elaboración de hipertextos, es decir a una
colección de textos simples relacionados entre sí, a través de los cuales
es posible "desplazarse" de manera no lineal, de acuerdo a la elección del
usuario, que puede visualizarse y usarse en una computadora. Este tipo de
materiales son ideales para trabajar en un aula universitaria, pero tienen
la desventaja que escasean en el mercado, sobre todo aquellos dedicados a
temas de Matemática de nivel superior. Entonces somos los docentes los que
nos convertimos en creadores de hipertextos y por lo tanto debemos indagar
cuestiones sobre el diseño de los mismos. De acuerdo a nuestra experiencia
en el diseño de diversos hipertextos y al estudio que tenemos de otras
experiencias [1-3], uno de esos aspectos a tener en cuenta antes de
comenzar a elaborar este tipo de recurso es realizar un diagnóstico sobre
la población a la cual va a ser dirigido. Estas características tienen que
ver, por ejemplo con las formas de obtención de información, uso de medios
electrónicos y preferencias sobre registros de representación.
En este artículo presentamos un diagnóstico realizado a una muestra de los
alumnos de la cátedra Análisis Matemático I del Departamento de Ingeniería
e Investigaciones Tecnológicas de la Universidad Nacional de La Matanza,
previo al diseño de un hipermedio sobre curvas dadas en forma paramétrica
para ser utilizado como recurso didáctico en dicha asignatura.

2. Marco teórico


2.1. Materiales hipertextuales e hipermediales

El término hipertexto fue definido en 1962 como "una escritura no
secuencial, un texto que bifurca, que permite que el lector elija y que se
lea mejor en un pantalla interactiva. (…) una serie de bloques de texto
conectados entre sí por nexos, que forman diferentes itinerarios para el
usuario" [4]. También ha sido definido como "una tecnología software para
organizar y almacenar información en una base de conocimientos cuyo acceso
es no secuencial, tanto para los autores como para los usuarios" [5] y
como "una organización no lineal y secuencial de la información, donde es
el usuario el que decide el camino a seguir, y las relaciones a establecer
entre los diferentes bloques informativos que se le ofrecen, pudiendo en
algunos de ellos incluso comprobar nuevas relaciones no previstas por el
diseñador del programa" [6].
Los aspectos en común en estas definiciones se refieren a:
Información textual.
Conexión entre los distintos bloques de texto.
Acceso no secuencial.
Elección del camino a seguir por parte del usuario.
Uso de la computadora.
Entendemos como material educativo hipertextual a una colección de textos
simples relacionados entre sí, a través de los cuales es posible
"desplazarse", ir de uno a otro de manera no lineal, de acuerdo a la
elección del usuario, que puede visualizarse y usarse en una computadora
[7].
Si bien la definición tradicional del término hipertexto se centra
exclusivamente en datos textuales, los desarrollos actuales del software
permiten que en su realización se introduzcan elementos simbólicos de
diferentes tipologías icónicas (imágenes, vídeos, animaciones, entre
otros), ampliando la definición para llegar al concepto de hipermedia [6].
Cuando hablamos de multimedia, nos referimos a distintos productos
informáticos que contienen texto, imágenes, sonido, videos y otro tipo de
información, pero que no siempre implica la interactividad con el usuario.
Como señalan Wang & Jonassen [8] existen diferentes maneras de describir
los elementos de los multimedia interactivos. Pueden considerar cuatro
elementos básicos de la hipermedia:
Nodo: consiste en fragmentos de texto, gráficos, vídeo u otra
información. El tamaño de un nodo varía desde un simple gráfico o unas
pocas palabras hasta un documento completo.
Conexiones o enlaces: vínculo o nexo entre nodos que establecen la
interrelación entre la información de los mismos.
Red de ideas: proporciona la estructura organizativa al sistema. Los
nodos son conectados juntos en rutas o trayectorias significativas. La
estructura del nodo y la estructura de conexiones forman, así, una red
de ideas.
Itinerarios: son los recorridos que pueden ser determinados por el
autor, el usuario/alumno, o en base a una responsabilidad compartida.
Los itinerarios de los autores suelen tener la forma de guías.
Para darle un sentido pragmático al diseño de hipertextos consideramos
ciertas indicaciones de que establecen que para planificar un buen diseño
es preciso tener en claro aspectos como:
Propósito del hipertexto. Este es el primer paso en la planificación
ya que si no tenemos en claro el objetivo perseguido a través el
hipertexto, éste no puede ser realizado.
Destinatarios del hipertexto. Debe considerarse a quiénes va dirigido
el material y el nivel educativo en el cual se usará, ya que estos
aspectos influyen en la complejidad en cuanto al diseño y al contenido
del hipertexto.
Contenidos del hipertexto. Decisiones sobre los contenidos deben
hacerse al momento de la planificación del diseño. Por ejemplo: la
profundidad con la que se tratará el tema, los registros en los cuales
se presentará, entre otros.
Compatibilidad del hipertexto. Debe verificarse que el software en el
que se realizará el hipertexto funcione correctamente, que esté
disponible en las computadoras de la institución en la que se usará, o
que pueda visualizarse en algún software libre
Esquema del hipertexto. Es aconsejable realizar algún esquema gráfico
que ayude en el diseño, estableciendo los enlaces entre las distintas
páginas o bloques de información. Esto puede hacerse a través de
grafos o, si es mucha la cantidad de nodos, trabajar los enlaces a
través de matrices [9-10].

2.2. Registros de representación semiótica

En Matemática el sujeto no entra en contacto directo con el objeto en
estudio sino con una representación particular de ese objeto matemático
[11]. Existen tres polos que no deben confundirse:
El objeto representado.
El contenido de una representación, es decir lo que una
representación particular presenta del objeto.
La forma de representación, llamada registro o sistema de
representación [12].
Así la comprensión emerge en los sujetos mediante la coordinación de al
menos dos registros de representación [12]. Es imprescindible comprender
los sistemas de representación porque los objetos matemáticos están
dispuestos en una variedad de registros, porque sólo podemos acceder a los
objetos matemáticos a través de las vías de representación y porque la
representación de un objeto nos muestra ciertas características del mismo y
no otras [11]. De esta forma cuantos más sistemas podamos coordinar mejor
conoceremos el objeto en cuestión.
Los que involucramos en este trabajo son:
Registro verbal: El lenguaje coloquial es el utilizado para
representar situaciones que pueden ser modeladas en cualquiera de los
otros registros.
Registro analítico: Se expresa analíticamente un concepto recurriendo
a notaciones matemáticas adecuadas utilizando símbolos acordados.
Registro gráfico: Es la representación en el plano cartesiano o eje
real o espacio de acuerdo a qué objeto se está tratando.
Registro numérico: cuando los datos están dados, por ejemplo, a través
de tablas [13].

3. Breve referencia sobre la población de alumnos

Nuestra población estudiantil pertenece a la cátedra Análisis Matemático I
del Departamento de Ingeniería e Investigaciones Tecnológicas de la
Universidad Nacional de La Matanza, la cual está emplazada en el conurbano
bonaerense y son variadas las escuelas del nivel medio a la cuales
asistieron dichos alumnos. Esta variedad de escuelas de origen puede
derivar en alumnos con características necesarias para el uso de
hipertextos disímiles.

4. Objetivo

Realizar un diagnóstico sobre ciertas características del alumnado de
Análisis Matemático I, cohorte 2013 del primer cuatrimestre, del
Departamento de Ingeniería e Investigaciones Tecnológicas de la Universidad
Nacional de la Matanza, .que debemos tener en cuenta a la hora del diseño
del material hipermedial.

5. Aspectos considerados en el diagnóstico

Desde el marco teórico y la propia experiencia en diseño de hipertextos e
hipermedios, consideramos los siguientes aspectos a tener en cuenta a la
hora de elaborar este tipo de materiales:
Autonomía de estudio: uno de los objetivos que perseguimos con la
utilización de hipermedios es fortalecer la autonomía de estudio
mediante el "trazado" de itinerarios propios de abordaje de temas, los
cuales no serán necesariamente lineales o secuenciales como aparece en
la bibliografía tradicional o en las lecciones. Entonces será
diferente contar con un alumno acostumbrado a buscar diversos
materiales que le brinden información, ya sea en internet (donde
existen varios soportes: videos, textos, animaciones), o en distintos
libros; que aquel alumno que sólo trabaje con, por ejemplo, los
apuntes de clase. De allí nuestro interés de conocer si los alumnos
obtienen información adicional de la materia y, si lo hacen, en qué
tipo de soporte (libros impresos, materiales de la web, apuntes, entre
otros).
Uso de tecnología: el hipertexto es un recurso que se visualiza a
través de una computadora, por lo tanto la población a la cual va
dirigido tiene que tener manejo de la misma como herramienta de
trabajo. Entonces consultamos a los estudiantes si utilizan alguna
herramienta tecnológica como soporte de su estudio (computadora,
calculadora, aplicaciones del celular).
Variedad de registros: desde el punto de vista educativo, lo
fundamental del hipermedia es que ofrece una red de conocimientos
interconectados que permite al estudiante moverse por rutas o
itinerarios no secuenciales y ofrecidos en distintos tipos de soporte
(video, imagen, sonido, texto). Por esta razón queremos profundizar en
los usos de los diferentes registros semióticos (gráfico, tabla,
fórmula, lenguaje coloquial) para lograr más rápido acceso a los
conceptos y técnicas propios de la asignatura.

6. Instrumentos para obtener información

Con el fin de recabar datos sobre las características necesarias para el
uso de hipertextos hemos utilizado dos instrumentos. Para conocer las
formas de obtención de información y uso de medios electrónicos,
(computadora, calculadora, celular), decidimos realizar una encuesta a tres
comisiones de Análisis Matemático I sobre estos aspectos. Elegimos estas
comisiones debido a que somos docentes a cargo de las mismas.
Sobre la preferencia de registros de representación, analizamos las
producciones de una de las actividades de entrega obligatoria de la
cátedra. Esta actividad se basa en funciones como modelos matemáticos dados
en diferentes registros. A continuación presentamos los instrumentos de
recolección de datos.

6.1. Encuesta sobre uso de bibliografía o materiales didácticos y
herramientas tecnológicas

Los alumnos de las tres comisiones elegidas completaron una encuesta sobre
materiales didácticos y uso de herramientas tecnológicas. Respecto a los
primeros preguntamos si como material de apoyo para la materia usaban:
Material bibliográfico en papel (libros)
Material de la web
Apuntes (de la cátedra u otras universidades)
Se daba la opción de colocar más de un libro o más de una página web y
luego solicitamos que el encuestado justifique brevemente su elección.
Respecto al uso de herramientas tecnológicas, pedimos al alumno que nos
indique si cuando estudia trabaja con computadora, calculadora o
aplicaciones en el celular (pudiendo elegir más de una opción).

6.2. Producciones de la actividad correspondiente al tema funciones

Para evaluar las preferencias de los alumnos en cuanto a registros de
representación analizamos las producciones de la actividad de funciones, la
cual constaba de tres ejercicios de los cuales tomamos dos: uno dado en
registro verbal y otro dado en registro numérico (tabla).
Explicamos brevemente cada ejercicio de la actividad:
Ejercicio 1 a): en forma verbal se indica cómo se va llenando un
tanque que contiene en su interior 100 litros de agua y tiene
capacidad para 580 litros. El alumno debía obtener la función que
representa el volumen de agua en el tanque hasta el instante que se
llena.
Ejercicio 1b): se supone que la canilla que llena el tanque del
ejercicio 1 a) queda abierta, entonces se pide obtener la función que
representa el volumen del agua en el tanque para cualquier instante
luego que empieza a llenarse.
Ejercicio 2: se brinda una tabla con datos de medición del volumen de
un gas a una determinada presión y con temperatura constante. Se pide
encontrar una función que modele esa situación.
Durante la resolución los alumnos debían convertir el registro dado en
otros registros. Trabajamos con la siguiente lista de cotejo para evaluar
cada una de las producciones:

Tabla 1. Lista de cotejo para analizar las producciones de los alumnos en
cuanto a registros de representación.

"Ejercicio 1 a) "SI "NO "
"Convierte el registro" " "
"verbal " " "
"en registro " " "
"analítico " " "
"Utiliza registro " " "
"gráfico en forma " " "
"correcta " " "
"Ejercicio 1 b) "SI "NO "
"Distingue la " " "
"diferencia "si " "
"entre el ítem a) y el"no " "
"b) " " "
" "Usa registro verbal " "
" " " "
" " " "
" " " "
" "Usa registro analítico " "
" " " "
" " " "
" " " "
" "Usa registro gráfico " "
" " " "
" " " "
" " " "
"Ejercicio 2 "SI "NO "
"Encuentra modelo "Registro que usa (tildar) " "
"adecuado a la tabla " " "
"dada " " "
" "Tabla " "
" "Gráfico " "
" "Analítico " "
" " " "
" "Función lineal " "
" " " "
" " " "
" " " "
" " " "
" "Función homográfica " "
" " " "
" " " "
" " " "
" " " "
" "Otro " "
" " " "
" " " "
" " " "
" " " "


7. Resultados


7.1. Resultados de la encuesta

En la encuesta participaron 104 alumnos de tres comisiones del turno
mañana. El 73% de los mismos eran recursantes y el 27% ingresantes. La
tomamos en la tercera semana de clase. Obtuvimos los siguientes resultados:
El 94% de los alumnos no utiliza material bibliográfico en soporte
papel.
El 88% no usa para estudiar material extraído de la web.
El 64% de los estudiantes emplea apuntes de clase.
Como observamos en los resultados los alumnos no usan bibliografía ni en
material impreso ni extraído de la web. Algunos se manejaron con apuntes.
La mayoría mencionó apuntes de la cátedra que se venden en la Universidad
(30 alumnos), otros afirmaron estudiar de apuntes de la carpeta de cursadas
anteriores o de la actual.
De los alumnos que usan bibliografía, tres dicen usar los apuntes de
Análisis Matemático del Ciclo Básico Común de UBA, y aludieron a que es un
libro fácil de entender y con mucha ejercitación resuelta. Un alumno
mencionó un libro recomendado en la Guía de Trabajos Prácticos [14]. Otro
estudiante seleccionó un libro extra, justificando que le resulta fácil la
comprensión a través del mismo [15].
Respecto a la web los estudiantes mencionan los archivos que la cátedra
tiene en una plataforma virtual de la Universidad denominada MIEL (Materias
interactivas en Línea), justifican su elección porque los entienden. Otros
nombran Wikipedia porque les sirve para buscar fórmulas y un alumno
YouTube. Este último alude que con videos entiende mejor.
Veamos ahora los resultados respecto al uso de herramientas tecnológicas:
El 94% de los alumnos encuestados no usa la computadora como
herramienta de ayuda en su estudio.
El 89% usa calculadora.
El 90% no utiliza aplicaciones en los teléfonos celulares.
Son muy pocos los alumnos que utilizan la computadora cuando estudian a
pesar que existen varios programas gratuitos de Matemática que les pueden
servir de soporte. La herramienta más usada es la calculadora.

7.2. Resultados del análisis de las producciones de la actividad
correspondiente al tema funciones

Analizamos las producciones de 196 alumnos de las tres comisiones del turno
mañana que también participaron en la encuesta sobre bibliografía. La
diferencia del tamaño de la muestra se debe a que la actividad de funciones
es obligatoria para la cátedra, no así la participación de la encuesta
sobre uso de bibliografía.
En el ejercicio 1 los alumnos tenían que hallar una función lineal que
representaba el volumen de agua que entra en un tanque en función del
tiempo (hasta que el tanque se llenaba) con los datos que se daban en el
problema. Además debían graficar la función y responder ciertas preguntas.
Entonces para dar la expresión analítica de la función lineal era necesaria
la conversión del registro verbal al gráfico. Presentamos los resultados en
la figura 1:

"Convierte el registro verbal en "Utiliza registro gráfico "
"registro analítico " "
" " "


Fig 1. Resultados sobre uso de registros del ejercicio 1 primera parte

Como observamos prácticamente todos los alumnos realizaron la conversión a
registro analítico. En el caso del registro gráfico analizamos no sólo si
usaba el registro sino también si lo hacía acorde al analítico.
En la parte b) del ejercicio pedimos hallar la función que representa el
agua que entraba al tanque para cualquier tiempo después que el tanque se
empieza a llenar. En este caso la respuesta correcta era una función
definida por partes, primero la ecuación obtenida en el ítem a) hasta el
instante que se llenaba y luego una función constante (la capacidad del
tanque) para cualquier instante posterior. El 81% de los alumnos distinguió
esa diferencia. Presentamos en la figura 2 los resultados sobre qué
registro utilizaron para brindar la respuesta:




Fig 2. Resultados sobre usos de registros del ejercicio 1 segunda parte

Observamos que el 62% de los alumnos dio la respuesta en registros
analítico y gráfico, el 25% sólo en gráfico, el 13% sólo en analítico y
ninguno lo hizo verbalmente.
En el ejercicio 2 de la actividad, se daban datos experimentales (en una
tabla) sobre el volumen que ocupa un gas a un determinada presión
(temperatura fija). Los alumnos debían encontrar un modelo de función
adecuado a dichos datos. El 98% de los alumnos halló el modelo pedido en
forma correcta, siendo éste una función homográfica. Los registros que
utilizaron para brindar dicha función los presentamos en la figura 3:




Fig. 3. Resultados de uso de registros del ejercicio 2.

Como observamos en la figura 3, la mayoría de los alumnos (72%) brindó la
respuesta en los registros gráfico y analítico, siendo mucho menores los
otros porcentajes obtenidos.

8. Conclusiones

Los resultados obtenidos nos sirven como descripción del grupo en cuanto a
sus características necesarias para el uso de hipertextos, por lo que, para
la elaboración y diseño del hipertexto, tendremos en cuenta que:
Una mayoría casi absoluta de los alumnos no utiliza material de
consulta salvo los apuntes de clase, es decir son personas que no
están acostumbradas a indagar más allá de lo que se le brinda en el
curso. Este aspecto influye en el diseño del hipertexto en cuanto a
los itinerarios que establezcamos. En efecto, consideraremos que una
navegación no tan amplia ni libre hará que el usuario no se pierda y
pueda lograr la comprensión del tema tratado.
La mayoría de los alumnos sólo usa calculadora para el estudio de la
materia y no algún software específico de Matemática. Entonces
elaboraremos un hipertexto en un soporte fácil de utilizar, que el
alumno no tenga que tener conocimientos previos sobre el mismo.
De lo analizado en cuanto al uso de registros, los preferidos por los
alumnos son el registro analítico y gráfico. Esto nos induce a, por un
lado, tratar que el hipertexto tenga una gran cantidad de gráficos que
aclaren los conceptos a estudiar y, por el otro, incentivar el uso de
otros registros brindando datos en, por ejemplo, registro verbal.
De acuerdo a lo indagado decidimos diseñar un material hipertextual sobre
uno de los contenidos de la materia que no contenga demasiados nodos ni
enlaces para evitar que el alumno se sature de información y abandone el
uso del mismo. Asimismo optamos que los nodos se presenten en diversos
registros incluyendo vídeos y que la navegación del material sea sencilla
de utilizar. Dicho dispositivo será recurso de aprendizaje de los alumnos
de primer año de Análisis Matemático I del Departamento de Ingeniería e
Investigaciones Tecnológicas de la Universidad Nacional de La Matanza.
Elaborar materiales como hipertextos o hipermedios es muy costoso para el
docente en el sentido que debe tener en cuenta muchos aspectos, entre
ellos: conocer qué programas utilizar, cómo diseñar en esos programas, qué
estructura tendrá (en cuanto a nodos, enlaces e itinerarios), cómo puede
ser atractivo para el usuario, entre otros. De allí la importancia de antes
de comenzar con el diseño conocer al grupo destinatario del mismo, ya que
éste nos condiciona, como por ejemplo mostramos en este artículo el tipo de
navegación y el tipo de nodo que vamos a usar (texto, gráfico, video,
audio, etc.). De esta manera el tiempo, esfuerzo y recursos humanos
invertidos en el diseño y elaboración del hipertexto pueden capitalizarse a
través de un uso exhaustivo del recurso didáctico por parte de los alumnos
y el mismo pueda enriquecerse a través de su puesta en práctica y mejora
constante.

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