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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

UNAD - COLOMBIA
Grupo de Investigación Davinci
Harold Emilio Cabrera Meza

Adriana Aguirre Cabrera.

Sixto Enrique Campaña Bastidas.

Juan Carlos Vesga




1. PRESENTACION DEL ARTÍCULO
Titulo Title

Los micromundos, un apoyo para la The microworlds, a support for

enseñanza de la geometría en la education of the geometry in

educación básica primaria. basic primary education.




RESUMEN
El interés cada vez mayor de las teorías constructivistas ha cambiado el paradigma de referencia en el que se inscribe el uso de los computadores con fines educativos. La atención se ha ido desplazando progresivamente hacia aspectos internos del estudiante como su actitud y a sus procesos cognitivos, los cuales intervienen en la interacción didáctica en el uso del computador.
Los micromundos son un ejemplo de sistema diseñado conforme a este marco general, aportan al usuario una serie de objetos y funciones que pueden combinarse para producir un ambiente interactivo que gira entorno a un ámbito de conocimientos donde se aprende y experimenta jugando, sin dejar a un lado las emociones propias de los video juegos.
Aprovechando las ventajas de los micromundos en la enseñanza de la geometría, se podrá estimular el pensamiento lógico matemático, que se caracterizada como una área científica del ser humano definida como un conjunto de conocimientos, capacidades, aptitudes y destrezas que configuran las estructuras lógico-cognitiva, cuantitativa y espacial del niño.
Es importante destacar que el uso didáctico del video juego aplicado en la enseñanza de la geometría aportaría una nueva herramienta para la educación en Colombia. La innovación educativa permite que los estudiantes y docentes de educación básica innoven en su que hacer educativo.
ABSTRACT

The interest every time major of the theories constructivistas has changed the paradigm of reference the one that registers the use of the computers with educational ends. The attention has been moving progressively towards internal aspects of the student as his attitude and to his cognitive processes, which intervene in the didactic interaction in the use of the computer.

The microworlds are an example of system designed in conformity with this general frame, these contribute to the user a series of objects and functions that can be combined to produce an interactive environment that turns environment to an area of knowledge where it is learned and experiences playing, without leaving aside the own emotions of the video games.

Taking advantage of the advantages of the microworlds as a video educational game in the education of the geometry, there will be able to stimulate the logical mathematical thought, that characterized as a scientific area of the human being defined as a set of knowledge, capacities, aptitudes and skills that form the structures logical - cognitive, quantitative and spatial of the child. The above mentioned thought is one of the props that stimulate the characteristics of the person in the basic education and has a fundamental transcendency in the top levels of learning.

It is important to emphasize that the didactic use of the video game applied in the education of the geometry would contribute a new tool for the education in Colombia. The educational innovation allows that the students and teachers of basic education should introduce in his that to make educational.

2. LA INFORMÁTICA CON FINES EDUCATIVOS

Las primeras utilizaciones de los computadores con fines educativos se vieron influidas por la concepción del aprendizaje como inducción de un comportamiento requerido según un modelo conductista basado en la premisa del "estímulo-respuesta". Este modelo llevó a diseñar programas de entrenamiento y prácticas con el principal objetivo de ejercitar al estudiante en el desarrollo de unas competencias y capacidades específicas y a menudo, bastante limitadas.


Con el tiempo, esos programas han ido evolucionando desde un punto de vista informático: de los primeros sistemas con interfaces rígidas a los sistemas en los que el uso de técnicas y métodos de la inteligencia artificial permite personalizar la interfaz, el tipo de ejercicios propuestos y la respuesta obtenida. Aún hoy, los sistemas de entrenamiento y prácticas representan la mayor parte de los métodos didácticos por ordenador disponibles en el mercado. En general emplean una cierta estrategia de interrogación y suelen recurrir a técnicas de juego para estimular la participación y la motivación. Se limitan a aportar una instrucción mínima sobre los contenidos, y a menudo se usan para poner a prueba la adquisición de una aptitud determinada o para proporcionar ejercicios suplementarios a los alumnos. Normalmente, no se utilizan en las horas de clase normales, sino en el aprendizaje individual, o como actividad sustitutiva durante períodos específicos, o en el hogar.


A diferencia de los sistemas de entrenamiento y prácticas, los sistemas de tutoría incluyen formación sobre contenidos en torno a un tema dado. En su diseño se concede importancia a factores como reforzar la memorización, presentar los objetivos, especificar los requisitos previos y obtener logros y evaluarlos. Las preguntas planteadas requieren la aplicación de los conceptos o reglas incluidos en las secuencias formativas. A menudo, el retorno de información consiste en un diagnóstico para señalar errores y proponer su corrección o la repetición de la actividad didáctica. Su uso en las clases es limitado, ya que se suelen percibir más como sustitutivos de los profesores que como instrumentos para ayudarlos en su trabajo. Puede observarse que este tipo de enfoque del uso de ordenadores en la educación también es la base de algunos cursos de formación a distancia a través de Internet, que actualmente están extendiéndose con rapidez. [1]


El interés cada vez mayor por las teorías constructivistas ha cambiado el paradigma de referencia en el que se inscribe el uso de los computadores con fines educativos. La atención se ha ido desplazando progresivamente hacia aspectos internos del alumno, su actitud y los procesos cognitivos que intervienen en la interacción didáctica con el computador que se basa en una exploración activa y una construcción personal, en lugar de un proceso de transmisión. [1]


Los micromundos son un ejemplo de sistemas diseñados conforme a este marco general. Aunque no hay una definición normalizada del término "micromundo", los investigadores coinciden en una serie de características que usualmente se consideran necesarias para calificar un sistema como tal. Los micromundos deben, por ejemplo, aportar al usuario una serie de primitivos (objetos y funciones) que pueden combinarse para producir el efecto deseado (computacional, gráfico, etc.). Deben abarcar un ámbito abstracto descrito en un modelo, y ofrecer diversas maneras de lograr una meta. Además, deben permitir la manipulación directa de objetos. Un micromundo gira en torno a un ámbito de conocimientos dado que se explora en interacción con el programa. Por ello, en el diseño de micromundos con fines educativos desempeñan un papel esencial los objetos que se ponen a disposición del usuario a través de la interfaz del micromundo. Papert los definió como objetos transicionales computacionales, es decir, objetos que se sitúan entre lo concreto y directamente manipulable, lo simbólico y lo abstracto. [1]


Por consiguiente, se concede una importancia cada vez mayor a la epistemología en la que se basa un micromundo como factor clave para distinguir entre entornos potencialmente valiosos y entornos menos apropiados para la exploración. La exploración es necesariamente limitada pero, en cierto modo, es adecuada para favorecer el aprendizaje. En el ámbito matemático, un ejemplo conocido de este tipo de sistema informático es Cabri Geometry, diseñado para desarrollar las aptitudes de formulación de hipótesis y demostraciones en geometría euclidiana.



3. DISEÑO CURRICULAR EN COLOMBIA.
La Ley General de Educación 115 de 1994 (Ministerio de Educación Nacional (MEN), 1994)establece la autonomía curricular de los centros educativos que se responsabilizan de la formulación y registro de un Proyecto Educativo Institucional (PEI). El PEI debe incluir un plan de estudios en el que se debe concretar el diseño curricular de las áreas. El Ministerio de Educación Nacional asume la responsabilidad de formular y difundir lineamientos curriculares para guiar el proceso de formulación del PEI. En un primer documento, de logros (Ministerio de Educación Nacional (MEN), 1998a), se pretende guiar a los centros en su responsabilidad de formular logros por grados e indicadores de logros específicos. En un segundo documento, de lineamientos curriculares de matemáticas (Ministerio de Educación Nacional (MEN), 1998b), se pretende dar orientaciones para la formulación del currículo de matemáticas. Este documento introduce tres ideas claves: los procesos generales, los cinco tipos de pensamiento matemático y las situaciones problemáticas. El tercer documento, el de los estándares (Ministerio de Educación Nacional (MEN), 2006), se basa en el anterior para formular estándares para ciclos de grados. Los estándares se organizan por tipos de pensamiento matemático y pretenden contribuir a la competencia matemática de los escolares. El ser competente en matemáticas se define en términos de los cinco procesos generales propuestos en el documento de lineamientos. El Ministerio de Educación Nacional espera que sean los centros escolares y particularmente los profesores quienes diseñen el currículo con base en los lineamientos anteriores. Desde una perspectiva curricular, las principales características de las orientaciones del Ministerio de Educación Nacional son las siguientes: (a) respeto a la autonomía del centro escolar; (b) el plan de estudios debe incluir un diseño curricular completo de cada grado para cada área —se mencionan contenidos, objetivos, metodología y evaluación—; (c) el plan de estudios debe incluir logros e indicadores de logros; (d) los documentos específicos a matemáticas —lineamientos y estándares— solamente abordan los contenidos desde la perspectiva general de los cinco tipos de pensamiento matemático; (e) la metodología se menciona ocasionalmente en términos de situaciones problemáticas; (f) las orientaciones se centran en ideas relacionadas con expectativas de aprendizaje: objetivos, logros e indicadores de logros, competencias y estándares; (g) las orientaciones específicas de matemáticas no mencionan los objetivos y no establecen competencias matemáticas; (h) estas orientaciones definen “ser matemáticamente competente” en términos de cuatro procesos generales —e.g., resolución de problemas—, afirman que los estándares involucran estos procesos generales y no aclaran la relación entre estándares y logros.[13]

RESUMEN DE COMPETENCIAS PARA MATEMATICAS [13]



4. ASPECTOS GENERALES DE LOS MICROMUNDOS
El termino “MICROMUNDO” fue acuñado por el educador y especialista en Matemática Seymour Papert, creador del lenguaje de programación Logo. Los Micromundos de Papert son microcosmos de la realidad donde los niños aprenden experimentando con objetos transicionales creados en el computador.
Seymour Papert es un matemático que, a mediados del siglo pasado, observó la dificultad que presentan los niños y las niñas para operar los computadores, a causa de que debían utilizar lenguajes de programación “serios” como Basic o Fortran, que les resultaban ininteligibles. Esta observación lo condujo a tomar dos decisiones importantes: estudiar profundamente con Jean Piaget su teoría epistemológica en Ginebra (entre 1958 y 1963) y asociarse con Marvin Minsky, el gran teórico de la inteligencia artificial, en Boston.
A partir de estas interacciones, Papert creó un lenguaje de cómputo con todas las potencialidades de los lenguajes “serios”, pero con una sintaxis más análoga al lenguaje natural, más accesible para ser comprendido no solamente por los niños y las niñas, sino por jóvenes y adultos no expertos en computación. Se trata del lenguaje Logo, con el cual pueden operar los computadores con mayor facilidad. Pero más aún, Papert influido por las ideas de Piaget, desarrolló un enfoque educativo para sustentar el uso de computadoras como herramientas de aprendizaje: el Construccionismo.
En el Construccionismo, Papert otorga a los y las aprendices un rol activo en su aprendizaje, colocándolos como diseñadores de sus propios proyectos y constructores de su propio aprendizaje. Se trata de facultar (“empower”) a los y las estudiantes para que asuman ese papel activo. En contraposición a la instrucción asistida por computadora (CAI por sus siglas en inglés) que promueve que la computadora enseñe y programe al usuario, el Construccionismo propone que sea éste quien programe a la computadora, ya que al hacerlo adquiere “… un sentido de dominio sobre un elemento de la tecnología más moderna y poderosa y a la vez establece un íntimo contacto con algunas de las ideas más profundas de la ciencia, la matemática y el arte de construcción de modelos intelectuales” [Papert, 1987,p.17-18].[2]
Por otra parte, al proponer el Construccionismo, y particularmente al lenguaje Logo para apoyar el aprendizaje, Papert distingue entre dos clases de conocimiento: el matemático y el matético. Al referirse al conocimiento matemático expresa que: "…la geometría de movimientos laterales, es un tipo de geometría fácilmente "aprehensible" y portadora efectiva de ideas matemáticas muy generales" [Papert, 1987, p. 82]. En cuanto al matético, lo concibe como conocimiento sobre el aprendizaje y según él mismo señala "para resolver un problema busca algo similar que ya comprendas" [Papert, 1987, p. 83], sugiriendo así la utilización de los conocimientos previos en la resolución de conflictos actuales y con ellos la construcción de conocimientos nuevos. Menciona que la diferencia entre lo que se "puede" y lo que "no se puede” aprender, no depende del contenido sino de la relación del sujeto con este.
De acuerdo con lo anterior los seres humanos aprenden mejor mediante experiencias directas. Aprendemos a caminar, a andar en bicicleta, y a conducir un automóvil y a tocar el piano por ensayo y error: actuamos, observamos las consecuencias de nuestra acción y nos adaptamos. Pero solo “aprendemos haciendo” pero la realimentación de nuestro actos es rápida e inequívoca. Cuando actuamos en un sistema complejo, las consecuencias de nuestros actos no son inmediatas ni inequívocas. A menudo están alejadas en el tiempo y el espacio. Esto conduce al “dilema de aprender de la experiencia”. Los MICROMUNDOS permiten a los sujetos comenzar a aprender haciendo mientras abordan importantes cuestiones sistemáticas. Los Micromundos comprimen el tiempo y el espacio, de modo que resulta posible experimentar y aprender al mismo tiempo
Los Micromundos apoyados en la Dinámica de Sistemas, son herramientas que posibilitan la simulación de un mundo real en el computador mostrando además las consecuencias dinámicas resultantes de la interacción entre los diferentes componentes del sistema para entregar resultados en el corto y el largo plazo, permitiendo a los usuarios tomar decisiones y evitando así los riesgos que tendría el aprendizaje en el mundo real. Proveen al estudian-te una interfaz atractiva y fácil de manipular que le permite utilizar los modelos de algún fenómeno construidos con Dinámica de Sistemas para experimentar con ellos. Dicha experimentación y los resultados generados ocasionan la formulación y reformulación de sus modelos mentales lo cual permite representar un conocimiento cada vez más cercano al objeto de estudio.
4.1. Experiencias con los Micromundos
Es importante destacar algunas experiencias educativas con las cuales se aplicaron micromundos donde se nombra el proyecto realizado y su descripción general


nombre del proyecto

Descripción General

Micromundos interactivos para el aprendizaje de las nuevas tecnologías en una escuela rural.(Universidad de Caldas)

El trabajo de grado pretende caracterizar el aprendizaje de las nuevas tecnologías de los escolares rurales del Hogar Juvenil Campesino de Neira cuando interactúan con micromundos.

Desarrollo del pensamiento lógico matemático en escolares de grado cuarto de la institución educativa del hogar juvenil campesino de Neira, mediante la interacción con micromundos (Universidad de Caldas)



Este proyecto consiste en la caracterización del desarrollo del pensamiento lógico matemático en escolares de grado cuarto de la institución educativa del Hogar Juvenil Campesino de Neira, al interactuar con micromundos. En la primera etapa se hace la descripción del contexto escolar, luego se elabora un micromundo interactivo contextualizado con el grupo,

Gestión y desarrollo de un micromundo interactivo (Universidad de Caldas)


El trabajo “Gestión y desarrollo de un micromundo interactivo” es resultado de un trabajo interdisciplinario del semillero EDUMÁTICA donde participan estudiantes de pregrado y postgrado pertenecientes a diferentes programas de la Universidad de Caldas como Ingeniería de Sistemas y Computación, Maestría en Educación con énfasis en multimedia y Diseño Visual. Por otra parte, la experiencia investigativa aportada por profesores de la Universidad de Caldas pertenecientes a grupos de investigación como INACMES, CUE y GITIR fue importante para alcanzar el logro de los resultados

Uso de micromundos con dinámica de sistemas y Lógica difusa para el diseño de evaluación de competencias en Ciencias básicas en ingeniería.(Universidad Nacional Abierta y a Distancia)

El proyecto diseña un micromundo con dinámica de sistemas y lógica difusa con el cual construir una aplicación informática que modele un proceso evaluativo por competencias en el área de ciencias básicas de ingeniería para el mejoramiento de la calidad de la educación superior.




4.2. Micromundos de Referencia
4.2.1. Micromundos Ex
Es un software cuyas fundamentos se remontan a Logo, su riqueza, historia y evolución en el tiempo. En sus raíces encontramos claramente la inteligencia artificial, la epistemología genética, y la matemática. MMEx, permite desarrollar proyectos que incluyen, además de elementos multimediales (video, imágenes, texto, animación, sonido, música, enlaces, botones), eventos de sofisticación y complejidad creciente que se ejecutan de forma independiente y paralela, y que a la vez, pueden o no estar sincronizados. Esta potencialidad última hace de MMEx una herramienta extraordinariamente rica para que docentes y estudiantes den “vida” a sus conocimientos y realidad a partir de modelos o simulaciones que se caracterizan por un motor lógico. [3]
Se habla de un “motor lógico” por cuanto, la construcción de esta “vida” inherente al modelosimulación en cuestión, se hace a partir de supuestos, variables e invariantes, propiedades y caracterizaciones, en torno al fenómeno de estudio, que deben estar , más que representados por dibujos y animaciones automáticas, definidos como elementos lógicos operables y coordinables . Esto es algo muy interesante, porque podría decirse, que la inteligencia detrás del modelo o simulación, surge como “un emergente” consecuencia de las interrelaciones y sus reglas implícitas, y no como un resultado o comportamiento deliberadamente programado. De allí que en este ambiente sea fácilmente viable llegar a la comprensión de lo que conceptualmente es esencial detrás de la teoría de sistemas, la cibernética, la epistemología, y en donde enunciados misteriorosos u oscuros tales como aquel que reza “el todo es más que la suma de sus partes”, llegan a ser aspectos de constante reflexión, y por su implicación, de constante poder en torno a la construcción de mentes. [3]
Es a partir de relaciones lógicas que se definen entre el medio ambiente simuladomodelado, los eventos que allí se desencadenan, y los objetos que allí conviven, que se construye el motor lógico. En tal sentido, la programación en MicroMundos o su operatividad, deja de ser una disciplina, para transformarse en el arte supremo de comprender, inventar, crear, aprender, y de representar un fenómeno de estudio a partir de supuestos en primera instancia intuitivos, y en última instancia lógicos. [3]
En el ínterin de este proceso de actividad multidimensional , se construye a partir de lo creado, una mente u organización que modelasimula una realidad; al interior de cada sujeto, se hace lo mismo en el marco entendible del aprendizaje operatorio definido por Jean Piaget, y en un nivel sistémico superior, un colectivo que emerge a partir de individuos pensantes, operantes, colaboradores, comunicadores, igual se constituye en mente u organización claramente es discernible a partir de la óptica Vigotskiana.[3]

4.2.2. Micromundos Scratch
Scratch es un entorno de programación recientemente desarrollado [3] por un grupo de investigadores del Lifelong Kindergarten Group del Laboratorio de Medios del MIT, bajo la dirección del Dr. Michael Resnick.

Aunque es un proyecto de código abierto, su desarrollo es cerrado pero el código fuente se ofrece de manera libre y gratuita. Este entorno aprovecha los avances en diseño de interfaces para hacer que la programación sea más atractiva y accesible para todo aquel que se enfrente por primera vez a aprender a programar. Según sus creadores, fue diseñado como medio de expresión para ayudar a niños y jóvenes a expresar sus ideas de forma creativa, al tiempo que desarrollan habilidades de pensamiento lógico y de aprendizaje del Siglo XXI. [4]



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