1. DEFINICIÓN DE SOFTWARE EDUCATIVO
1. Conceptualización
En esta obra se utilizarán las expresiones software educativo, programas educativos y programas didácticos como sinónimos para designar genéricamente los programas para ordenador creados con la finalidad específica de ser utilizados como medio didáctico, es decir, para facilitar los procesos de enseñanza y de aprendizaje.Esta definición engloba todos los programas que han estado elaborados con fin didáctico, desde los tradicionales programas basados en los modelos conductistas de la enseñanza, los programas de Enseñanza Asistida por Ordenador (EAO), hasta los aun programas experimentales de Enseñanza Inteligente Asistida por Ordenador (EIAO), que, utilizando técnicas propias del campo de los Sistemas Expertos y de la Inteligencia Artificial en general, pretenden imitar la labor tutorial personalizada que realizan los profesores y presentan modelos de representación del conocimiento en consonancia con los procesos cognitivos que desarrollan los alumnos. No obstante según esta definición, más basada en un criterio de finalidad que de funcionalidad, se excluyen del software educativo todos los programas de uso general en el mundo empresarial que también se utilizan en los centros educativos con funciones didácticas o instrumentales como por ejemplo: procesadores de textos, gestores de bases de datos, hojas de cálculo, editores gráficos... Estos programas, aunque puedan desarrollar una función didáctica, no han estado elaborados específicamente con esta finalidad.
2. Características esenciales de los programas educativos
Los programas educativos pueden tratar las diferentes materias (matemáticas, idiomas, geografía, dibujo...), de formas muy diversas (a partir de cuestionarios, facilitando una información estructurada a los alumnos, mediante la simulación de fenómenos...) y ofrecer un entorno de trabajo más o menos sensible a las circunstancias de los alumnos y más o menos rico en posibilidades de interacción; pero todos comparten cinco características esenciales:- Son materiales elaborados con una finalidad didáctica, como se
desprende de la definición.
- Utilizan el ordenador como soporte en el que los alumnos realizan las
actividades que ellos proponen.
- Son interactivos, contestan inmediatamente las acciones de los
estudiantes y permiten un diálogo y un intercambio de informaciones entre el
ordenador y los estudiantes.
- Individualizan el trabajo de los estudiantes, ya que se adaptan al
ritmo de trabajo cada uno y pueden adaptar sus actividades según las actuaciones
de los alumnos.
- Son fáciles de usar. Los conocimientos informáticos necesarios para utilizar la mayoría de estos programas son similares a los conocimientos de electrónica necesarios para usar un vídeo, es decir, son mínimos, aunque cada programa tiene unas reglas de funcionamiento que es necesario conocer.
2. ESTRUCTURA BÁSICA DE LOS PROGRAMAS EDUCATIVOS
La mayoría de los programas didácticos, igual que muchos de los programas informáticos nacidos sin finalidad educativa, tienen tres módulos principales claramente definidos: el módulo que gestiona la comunicación con el usuario (sistema input/output), el módulo que contiene debidamente organizados los contenidos informativos del programa (bases de datos) y el módulo que gestiona las actuaciones del ordenador y sus respuestas a las acciones de los usuarios (motor).
1. El entorno de comunicación o interficie
La interficie es el entorno a través del cual los programas establecen el diálogo con sus usuarios, y es la que posibilita la interactividad característica de estos materiales. Está integrada por dos sistemas:- El sistema de comunicación programa-usuario, que facilita la transmisión de
informaciones al usuario por parte del ordenador, incluye:
- Las pantallas a través de las cuales los programas presentan información a
los usuarios.
- Los informes y las fichas que proporcionen mediante las impresoras.
- El empleo de otros periféricos: altavoces, sintetizadores de voz, robots, módems, convertidores digitales-analógicos...
- Las pantallas a través de las cuales los programas presentan información a
los usuarios.
- El uso del teclado y el ratón, mediante los cuales los usuarios introducen
al ordenador un conjunto de órdenes o respuestas que los programas reconocen.
- El empleo de otros periféricos: micrófonos, lectores de fichas, teclados conceptuales, pantallas táctiles, lápices ópticos, modems, lectores de tarjetas, convertidores analógico-digitales...
Con la ayuda de las técnicas de la Inteligencia Artificial y del desarrollo de las tecnologías multimedia, se investiga la elaboración de entornos de comunicación cada vez más intuitivos y capaces de proporcionar un diálogo abierto y próximo al lenguaje natural.
2. Las bases de datos
Las bases de datos contienen la información específica que cada programa presentará a los alumnos. Pueden estar constituidas por:- Modelos de comportamiento. Representan la dinámica de unos sistemas.
Distinguimos:
- Modelos físico-matemáticos, que tienen unas leyes perfectamente determinadas
por unas ecuaciones.
- Modelos no deterministas, regidos por unas leyes no totalmente deterministas, que son representadas por ecuaciones con variables aleatorias, por grafos y por tablas de comportamiento.
- Modelos físico-matemáticos, que tienen unas leyes perfectamente determinadas
por unas ecuaciones.
3. El motor o algoritmo
El algoritmo del programa, en función de las acciones de los usuarios, gestiona las secuencias en que se presenta la información de las bases de datos y las actividades que pueden realizar los alumnos. Distinguimos 4 tipos de algoritmo:- Lineal, cuando la secuencia de las actividades es única.
- Ramificado, cuando están predeterminadas posibles secuencias según
las respuestas de los alumnos.
- Tipo entorno, cuando no hay secuencias predeterminadas para el acceso
del usuario a la información principal y a las diferentes actividades. El
estudiante elige qué ha de hacer y cuándo lo ha de hacer. Este
entorno puede ser:
- Estático, si el usuario sólo puede consultar (y en algunos casos
aumentar o disminuir) la información que proporciona el entorno, pero no puede
modificar su estructura.
- Dinámico, si el usuario, además de consultar la información, también
puede modificar el estado de los elementos que configuran el entorno.
- Programable, si a partir de una serie de elementos el usuario puede
construir diversos entornos.
- Instrumental, si ofrece a los usuarios diversos instrumentos para realizar determinados trabajos.
- Estático, si el usuario sólo puede consultar (y en algunos casos
aumentar o disminuir) la información que proporciona el entorno, pero no puede
modificar su estructura.
3. CLASIFICACIÓN DE LOS PROGRAMAS DIDÁCTICOS
Los programas educativos a pesar de tener unos rasgos esenciales básicos y una estructura general común se presentan con unas características muy diversas: unos aparentan ser un laboratorio o una biblioteca, otros se limitan a ofrecer una función instrumental del tipo máquina de escribir o calculadora, otros se presentan como un juego o como un libro, bastantes tienen vocación de examen, unos pocos se creen expertos... y, por si no fuera bastante, la mayoría participan en mayor o menor medida de algunas de estas peculiaridades. Para poner orden a esta disparidad, se han elaborado múltiples tipologías que clasifican los programas didácticos a partir de diferentes criterios.
Uno de estos criterios se basa en la consideración del tratamiento de los errores que cometen los estudiantes, distinguiendo:
- Programas tutoriales directivos, que hacen preguntas a los
estudiantes y controlan en todo momento su actividad. El ordenador adopta el
papel de juez poseedor de la verdad y examina al alumno. Se producen errores
cuando la respuesta del alumno está en desacuerdo con la que el ordenador tiene
como correcta. En los programas más tradicionales el error lleva implícita la
noción de fracaso.
- Programas no directivos, en los que el ordenador adopta el papel de un laboratorio o instrumento a disposición de la iniciativa de un alumno que pregunta y tiene una libertad de acción sólo limitada por las normas del programa. El ordenador no juzga las acciones del alumno, se limita a procesar los datos que éste introduce y a mostrar las consecuencias de sus acciones sobre un entorno. Objetivamente no se producen errores, sólo desacuerdos entre los efectos esperados por el alumno y los efectos reales de sus acciones sobre el entorno. No está implícita la noción de fracaso. El error es sencillamente una hipótesis de trabajo que no se ha verificado y que se debe sustituir por otra. En general, siguen un modelo pedagógico de inspiración cognitivista, potencian el aprendizaje a través de la exploración, favorecen la reflexión y el pensamiento crítico y propician la utilización del método científico.
Otra clasificación interesante de los programas atiende a la posibilidad de modificar los contenidos del programa y distingue entre programas cerrados (que no pueden modificarse) y programas abiertos, que proporcionan un esqueleto, una estructura, sobre la cual los alumnos y los profesores pueden añadir el contenido que les interese. De esta manera se facilita su adecuación a los diversos contextos educativos y permite un mejor tratamiento de la diversidad de los estudiantes. No obstante, de todas las clasificaciones la que posiblemente proporciona categorías más claras y útiles a los profesores es la que tiene en cuenta el grado de control del programa sobre la actividad de los alumnos y la estructura de su algoritmo, que es la que se presenta a continuación.
1. Programas tutoriales
Son programas que en mayor o menor medida dirigen, tutorizan, el trabajo de los alumnos. Pretenden que, a partir de unas informaciones y mediante la realización de ciertas actividades previstas de antemano, los estudiantes pongan en juego determinadas capacidades y aprendan o refuercen unos conocimientos y/o habilidades. Cuando se limitan a proponer ejercicios de refuerzo sin proporcionar explicaciones conceptuales previas se denominan programas tutoriales de ejercitación, como es el caso de los programas de preguntas (drill&practice, test) y de los programas de adiestramiento psicomotor, que desarrollan la coordinación neuromotriz en actividades relacionadas con el dibujo, la escritura y otras habilidades psicomotrices.En cualquier caso, son programas basados en los planteamientos conductistas de la enseñanza que comparan las respuestas de los alumnos con los patrones que tienen como correctos, guían los aprendizajes de los estudiantes y facilitan la realización de prácticas más o menos rutinarias y su evaluación; en algunos casos una evaluación negativa genera una nueva serie de ejercicios de repaso. A partir de la estructura de su algoritmo, se distinguen cuatro categorías:
- Programas lineales, que presentan al alumno una secuencia de
información y/o ejercicios (siempre la misma o determinada aleatoriamente) con
independencia de la corrección o incorrección de sus respuestas. Herederos de la
enseñanza programada, transforman el ordenador en una máquina de enseñar
transmisora de conocimientos y adiestradora de habilidades. No obstante, su
interactividad resulta pobre y el programa se hace largo de recorrer.
- Programas ramificados, basados inicialmente también en modelos
conductistas, siguen recorridos pedagógicos diferentes según el juicio que hace
el ordenador sobre la corrección de las respuestas de los alumnos o según su
decisión de profundizar más en ciertos temas. Ofrecen mayor interacción, más
opciones, pero la organización de la materia suele estar menos compartimentada
que en los programas lineales y exigen un esfuerzo más grande al alumno.
Pertenecen a éste grupo los programas multinivel, que estructuran los contenidos
en niveles de dificultad y previenen diversos caminos, y los programas
ramificados con dientes de sierra, que establecen una diferenciación entre los
conceptos y las preguntas de profundización, que son opcionales.
- Entornos tutoriales. En general están inspirados en modelos
pedagógicos cognitivistas, y proporcionan a los alumnos una serie de
herramientas de búsqueda y de proceso de la información que pueden utilizar
libremente para construir la respuesta a las preguntas del programa. Este es el
caso de los entornos de resolución de problemas, "problem solving", donde
los estudiantes conocen parcialmente las informaciones necesarias para su
resolución y han de buscar la información que falta y aplicar reglas, leyes y
operaciones para encontrar la solución. En algunos casos, el programa no sólo
comprueba la corrección del resultado, sino que también tiene en cuenta la
idoneidad del camino que se ha seguido en la resolución. Sin llegar a estos
niveles de análisis de las respuestas, podemos citar como ejemplo de entorno de
resolución de problemas el programa MICROLAB DE ELECTRÓNICA.
- Sistemas tutoriales expertos, como los Sistemas Tutores Inteligentes (Intelligent Tutoring Systems), que, elaborados con las técnicas de la Inteligencia Artificial y teniendo en cuenta las teorías cognitivas sobre el aprendizaje, tienden a reproducir un diálogo auténtico entre el programa y el estudiante, y pretenden comportarse como lo haría un tutor humano: guían a los alumnos paso a paso en su proceso de aprendizaje, analizan su estilo de aprender y sus errores y proporcionan en cada caso la explicación o ejercicio más conveniente.
2. Bases de datos
Proporcionan unos datos organizados, en un entorno estático, según determinados criterios, y facilitan su exploración y consulta selectiva. Se pueden emplear en múltiples actividades como por ejemplo: seleccionar datos relevantes para resolver problemas, analizar y relacionar datos, extraer conclusiones, comprobar hipótesis... Las preguntas que acostumbran a realizar los alumnos son del tipo: ¿Qué características tiene este dato? ¿Qué datos hay con la característica X? ¿Qué datos hay con las características X e Y?Las bases de datos pueden tener una estructura jerárquica (si existen unos elementos subordinantes de los que dependen otros subordinados, como los organigramas), relacional (si están organizadas mediante unas fichas o registros con una misma estructura y rango) o documental (si utiliza descriptores y su finalidad es almacenar grandes volúmenes de información documental: revistas, periódicos, etc). En cualquier caso, según la forma de acceder a la información se pueden distinguir dos tipos:
- Bases de datos convencionales. Tienen la información almacenada en
ficheros, mapas o gráficos, que el usuario puede recorrer según su criterio para
recopilar información..
- Bases de datos tipo sistema experto. Son bases de datos muy especializadas que recopilan toda la información existente de un tema concreto y además asesoran al usuario cuando accede buscando determinadas respuestas.
3. Simuladores
Presentan un modelo o entorno dinámico (generalmente a través de gráficos o animaciones interactivas) y facilitan su exploración y modificación a los alumnos, que pueden realizar aprendizajes inductivos o deductivos mediante la observación y la manipulación de la estructura subyacente; de esta manera pueden descubrir los elementos del modelo, sus interrelaciones, y pueden tomar decisiones y adquirir experiencia directa delante de unas situaciones que frecuentemente resultarían difícilmente accesibles a la realidad (control de una central nuclear, contracción del tiempo, pilotaje de un avión...). También se pueden considerar simulaciones ciertos videojuegos que, al margen de otras consideraciones sobre los valores que incorporan (generalmente no muy positivos) facilitan el desarrollo de los reflejos, la percepción visual y la coordinación psicomotriz en general, además de estimular la capacidad de interpretación y de reacción ante un medio concreto.En cualquier caso, posibilitan un aprendizaje significativo por descubrimiento y la investigación de los estudiantes/experimentadores puede realizarse en tiempo real o en tiempo acelerado, según el simulador, mediante preguntas del tipo: ¿Qué pasa al modelo si modifico el valor de la variable X? ¿Y si modifico el parámetro Y? Se pueden diferenciar dos tipos de simulador:
- Modelos físico-matemáticos: Presentan de manera numérica o gráfica
una realidad que tiene unas leyes representadas por un sistema de ecuaciones
deterministas. Se incluyen aquí los programas-laboratorio, algunos trazadores de
funciones y los programas que mediante un convertidor analógico-digital captan
datos analógicos de un fenómeno externo al ordenador y presentan en pantalla un
modelo del fenómeno estudiado o informaciones y gráficos que van asociados.
Estos programas a veces son utilizados por profesores delante de la clase a
manera de pizarra electrónica, como demostración o para ilustrar un concepto,
facilitando así la transmisión de información a los alumnos, que después podrán
repasar el tema interactuando con el programa.
- Entornos sociales: Presentan una realidad regida por unas leyes no del todo deterministas. Se incluyen aquí los juegos de estrategia y de aventura, que exigen una estrategia cambiante a lo largo del tiempo.
4. Constructores
Son programas que tienen un entorno programable. Facilitan a los usuarios unos elementos simples con los cuales pueden construir elementos más complejos o entornos. De esta manera potencian el aprendizaje heurístico y, de acuerdo con las teorías cognitivistas, facilitan a los alumnos la construcción de sus propios aprendizajes, que surgirán a través de la reflexión que realizarán al diseñar programas y comprobar inmediatamente, cuando los ejecuten, la relevancia de sus ideas. El proceso de creación que realiza el alumno genera preguntas del tipo: ¿Qué sucede si añado o elimino el elemento X? Se pueden distinguir dos tipos de constructores:- Constructores específicos. Ponen a disposición de los estudiantes una
serie de mecanismos de actuación (generalmente en forma de órdenes específicas)
que les permiten llevar a cabo operaciones de un cierto grado de complejidad
mediante la construcción de determinados entornos, modelos o estructuras, y de
esta manera avanzan en el conocimiento de una disciplina o entorno específico
- Lenguajes de programación, como LOGO, PASCAL, BASIC..., que ofrecen
unos "laboratorios simbólicos" en los que se pueden construir un número
ilimitado de entornos. Aquí los alumnos se convierten en profesores del
ordenador. Además, con los interfaces convenientes, pueden controlar pequeños
robots construidos con componentes convencionales (arquitecturas, motores...),
de manera que sus posibilidades educativas se ven ampliadas incluso en campos
pre-tecnológicos. Así los alumnos pasan de un manejo abstracto de los
conocimientos con el ordenador a una manipulación concreta y práctica en un
entorno informatizado que facilita la representación y comprensión del espacio y
la previsión de los movimientos.
- Dentro de este grupo de programas hay que destacar el lenguaje LOGO, creado
en 1969 para Seymour Papert, que constituye el programa didáctico más utilizado
en todo el mundo. LOGO es un programa constructor que tiene una doble dimensión:
- Proporciona entornos de exploración donde el alumno puede
experimentar y comprobar las consecuencias de sus acciones, de manera que va
construyendo un marco de referencia, unos esquemas de conocimiento, que
facilitarán la posterior adquisición de nuevos conocimientos.
- Facilita una actividad formal y compleja, próxima al terreno de la construcción de estrategias de resolución de problemas: la programación. A través de ella los alumnos pueden establecer proyectos, tomar decisiones y evaluar los resultados de sus acciones.
- Proporciona entornos de exploración donde el alumno puede
experimentar y comprobar las consecuencias de sus acciones, de manera que va
construyendo un marco de referencia, unos esquemas de conocimiento, que
facilitarán la posterior adquisición de nuevos conocimientos.
5. Programas herramienta
Son programas que proporcionan un entorno instrumental con el cual se facilita la realización de ciertos trabajos generales de tratamiento de la información: escribir, organizar, calcular, dibujar, transmitir, captar datos.... A parte de los lenguajes de autor (que también se podrían incluir en el grupo de los programas constructores), los más utilizados son programas de uso general que provienen del mundo laboral y, por tanto, quedan fuera de la definición que se ha dado de software educativo. No obstante, se han elaborado algunas versiones de estos programas "para niños" que limitan sus posibilidades a cambio de una, no siempre clara, mayor facilidad de uso. De hecho, muchas de estas versiones resultan innecesarias, ya que el uso de estos programas cada vez resulta más sencillo y cuando los estudiantes necesitan utilizarlos o su uso les resulta funcional aprenden a manejarlos sin dificultad.Los programas más utilizados de este grupo son:- Procesadores de textos. Son programas que, con la ayuda de una
impresora, convierten el ordenador en una fabulosa máquina de escribir. En el
ámbito educativo debe hacerse una introducción gradual que puede empezar a lo
largo de la Enseñanza Primaria, y ha de permitir a los alumnos familiarizarse
con el teclado y con el ordenador en general, y sustituir parcialmente la
libreta de redacciones por un disco (donde almacenarán sus trabajos). Al
escribir con los procesadores de textos los estudiantes pueden concentrarse en
el contenido de las redacciones y demás trabajos que tengan encomendados
despreocupándose por la caligrafía. Además el corrector ortográfico que suelen
incorporar les ayudará a revisar posibles faltas de ortografía antes de entregar
el trabajo.
Además de este empleo instrumental, los procesadores de textos permiten
realizar múltiples actividades didácticas, por ejemplo:
- Ordenar párrafos, versos, estrofas.
- Insertar frases y completar textos.
- Separar dos poemas...
- Ordenar párrafos, versos, estrofas.
- Revisar una base de datos ya construida para buscar determinadas
informaciones y recuperarlas.
- Recoger información, estructurarla y construir una nueva base de datos.
- Aplicar hojas de cálculo ya programadas a la resolución de problemas de
diversas asignaturas, evitando así la realización de pesados cálculos y
ahorrando un tiempo que se puede dedicar a analizar los resultados de los
problemas.
- Programar una nueva hoja de cálculo, lo que exigirá previamente adquirir un conocimiento preciso del modelo matemático que tiene que utilizar.
- Comunicarse con otros compañeros e intercanviarse informaciones.
- Acceder a bases de datos lejanas para buscar determinadas informaciones.
4. FUNCIONES DEL SOFTWARE EDUCATIVO
Los programas didácticos, cuando se aplican a la realidad educativa, realizan las funciones básicas propias de los medios didácticos en general y además, en algunos casos, según la forma de uso que determina el profesor, pueden proporcionar funcionalidades específicas.
Por otra parte, como ocurre con otros productos de la actual tecnología educativa, no se puede afirmar que el software educativo por sí mismo sea bueno o malo, todo dependerá del uso que de él se haga, de la manera cómo se utilice en cada situación concreta. En última instancia su funcionalidad y las ventajas e inconvenientes que pueda comportar su uso serán el resultado de las características del material, de su adecuación al contexto educativo al que se aplica y de la manera en que el profesor organice su utilización. Funciones que pueden realizar los programas:
- Función informativa. La mayoría de los programas a través de sus
actividades presentan unos contenidos que proporcionan una información
estructuradora de la realidad a los estudiantes. Como todos los medios
didácticos, estos materiales representan la realidad y la ordenan.
Los programas tutoriales, los simuladores y, especialmente, las
bases de datos, son los programas que realizan más marcadamente una
función informativa.
- Función instructiva. Todos los programas educativos orientan y
regulan el aprendizaje de los estudiantes ya que, explícita o implícitamente,
promueven determinadas actuaciones de los mismos encaminadas a facilitar el
logro de unos objetivos educativos específicos. Además condicionan el tipo de
aprendizaje que se realiza pues, por ejemplo, pueden disponer un tratamiento
global de la información (propio de los medios audiovisuales) o a un tratamiento
secuencial (propio de los textos escritos).
Con todo, si bien el ordenador actúa en general como mediador en la
construcción del conocimiento y el metaconocimiento de los estudiantes, son los
programas tutoriales los que realizan de manera más explícita esta
función instructiva, ya que dirigen las actividades de los estudiantes en
función de sus respuestas y progresos.
- Función motivadora. Generalmente los estudiantes se sienten atraídos
e interesados por todo el software educativo, ya que los programas suelen
incluir elementos para captar la atención de los alumnos, mantener su interés y,
cuando sea necesario, focalizarlo hacia los aspectos más importantes de las
actividades.
Por lo tanto la función motivadora es una de las más características de este
tipo de materiales didácticos, y resulta extremadamente útil para los
profesores.
- Función evaluadora. La interactividad propia de estos materiales, que
les permite responder inmediatamente a las respuestas y acciones de los
estudiantes, les hace especialmente adecuados para evaluar el trabajo que se va
realizando con ellos. Esta evaluación puede ser de dos tipos:
- Implícita, cuando el estudiante detecta sus errores, se evalúa, a partir de
las respuestas que le da el ordenador.
- Explícita, cuando el programa presenta informes valorando la actuación del alumno. Este tipo de evaluación sólo la realizan los programas que disponen de módulos específicos de evaluación.
- Implícita, cuando el estudiante detecta sus errores, se evalúa, a partir de
las respuestas que le da el ordenador.