Ambiente de Aprendizaje Colaborativo Asistido por Computadora basado en Instructores Interactivos de Diversiones Matemáticas

Gilberto López Mariscal, Gabriel Alejandro López Morteo, Jorge Eduardo Ibarra Esquer

[glopez,galopez,eibarra]@cicese.mx

La enseñanza de las matemáticas hoy en día es un problema real que requiere de soluciones adecuadas al nivel del conocimiento humanístico de nuestra sociedad. Pero también que se encuentre al nivel de la tecnología con la que se cuenta, buscando no solamente facilitar el proceso de aprendizaje, sino también, generar nuevas expectativas y estrategias dentro de la enseñanza. Permitiendo preparar a las nuevas generaciones con un conocimiento adecuado a los tiempos venideros y plenamente soportados e integrados al mundo tecnológico en el que nos encontramos ya inmersos.

Una estrategia para auxiliar en el aprendizaje se fundamenta en la existencia y empleo en la educación de las computadoras personales, como una alternativa altamente viable y explorada para ayudar a la educación formal a través de paquetería educativa (ambientes de aprendizaje, prácticas, tutórales, ambientes inteligentes de aprendizaje, hipertexto / multimedios y ambientes colaborativos de aprendizaje).

La introducción de computadoras en el proceso de enseñanza aprendizaje corresponde más que a una moda temporal, a una necesidad de un nuevo soporte tecnológico dentro y fuera del salón de clases que permita expandir la visualización de conceptos abstractos a una representación binarizada y virtual que facilite la creación del modelo mental del concepto en el alumno. Este soporte tecnológico permitirle explorar aplicaciones de dichos conceptos mediante simulaciones de situaciones que requieran el empleo pragmático de lo que han aprendido. Además en la computadora es posible interactuar con material de aprendizaje casi ilimitado. Construido y diseñado para desarrollar habilidades psíquicas o motoras  del alumno mediante ejercicios, exposición de situaciones, resolución de problemas, animaciones geométricas de conceptos abstractos, tutórales simples e inteligentes y juegos.

A partir de todo lo anterior presentamos los Instructores Interactivos de Diversiones Matemáticas (IIDM), los cuales se definen como un componente de software educativo especializado en conceptos matemáticos representado a través de las matemáticas recreativas con el cual uno o varios individuos pueden interactuar con él o entre ellos con el propósito de generar un pensamiento matemático

Este concepto se desarrolló para integrar a las metodologías de la enseñanza con la resolución de problemas con un fuerte componente matemático con el propósito de reforzar el interés del usuario por la resolución de estos problemas haciendo uso de teoría matemática de cualquier nivel. Así, el reto que representa la resolución de un problema recreacional puede ser aprovechado a través de los modelos pedagógicos y el contexto de aprendizaje, para reforzar algún elemento o habilidad matemática que esté íntimamente relacionada con el IIDM.

La interactividad inherente al IIDM va más allá de trasladar elementos de las matemáticas recreativas a la computadora, ya que se integran técnicas extraídas de las ciencias de la computación para ampliar el alcance del entendimiento del concepto matemático a través de la interacción directa con componentes de software. Estos mecanismos construyen el entorno de los elementos de la diversión matemática así como la interacción directa con componentes de software que permiten visualizar el concepto matemático, o bien que representan la solución del problema que se está planteando. Esto permite al usuario modificar sus partes, observar el resultado y obtener una retroalimentación inmediata a sus acciones. De esta manera, el usuario no solamente se ve expuesto a un problema matemático con fines recreativos, sino que interactúa con un sistema que lo guía y corrige durante la búsqueda o construcción de la solución fomentando la generación de un pensamiento reflexivo (pensamiento matemático).

A partir de la definición del IIDM, se establece el siguiente nivel de conceptualización del entorno de trabajo lúdico para la enseñanza de las matemáticas, y corresponde al Ambiente de Instructores Interactivos de Diversiones Matemáticas (AIIDM).

Este esquema parte de la necesidad de contar con un ambiente de aprendizaje en donde el individuo se vea inmerso en un entorno lúdico, orientado a la enseñanza y con soporte a la colaboración entre quienes lo estén utilizando. El ambiente se genera con la inclusión de mecanismos de interacción entre los IIDM así como la de mecanismos de colaboración entre los individuos que empleen el sistema. Esto abre la posibilidad de generar grupos de trabajo colaborativo para la solución de un problema matemático presentado por un IIDM o bien la posibilidad de crear grupos que compiten entre sí para resolver dicho problema.

Actualmente, se está terminando de desarrollar la primer versión del AIIDM, el cual es un sistema accesible a través de Internet mediante un navegador de páginas electrónicas (WWW) y cuya plataforma tecnológica de desarrollo se basa en el lenguaje de programación Java bajo un esquema de aplicación de tipo portal de Internet. Esta interfase permite contar con múltiples aplicaciones en una sola pantalla. El usuario puede seleccionar que IIDM (historia, acertijo, diversión interactiva, actividad) o utilería (buscador, encuestas) desea tener en su página principal de trabajo, así como las herramientas de comunicación que desee emplear (correo electrónico, mensajería instantánea).

Estamos prestando especial atención a los aspectos de rendimiento y disponibilidad del sistema, ya que estamos concientes del potencial de usuarios que podría tener un sistema de este tipo disponible a través de Internet. Por ello, buscamos que todas las aplicaciones desarrolladas para este proyecto compartan los mismos elementos de diseño aún y cuando no se compartan las mismas tecnologías.

Se plantea que el AIIDM auxilie en el proceso de enseñanza-aprendizaje de la instrucción escolarizada, en línea o abierta más no que la sustituya. Es decir, en el AIIDM no se ofrecen cursos o herramientas para aprender algún concepto matemático con el simple hecho de utilizarlo, sino que sea un auxiliar para la educación formal en la generación o fortalecimiento de un pensamiento matemático.

Es por ello que creemos que este sistema pueda ser utilizado por cualquier tipo de escuela en donde se imparta educación presencial, a distancia y abierta y que tenga acceso a un laboratorio con computadoras y acceso a Internet. En donde el profesor se auxilie de los IIDM disponibles para realizar laboratorios que le den soporte a una mayor comprensión de los conceptos matemáticos que está cubriendo en clases, aprovechando las herramientas de colaboración para la búsqueda de un mejor aprovechamiento por parte de sus alumnos.

Aunque éste no es el único empleo que estamos contemplando, ya que también estamos considerando a aquellas personas o alumnos que simplemente ingresen al sistema fuera de cualquier horario escolar por el simple agrado de verse envuelto en una experiencia colaborativa y que le presente problemas basados en las matemáticas en un ambiente recreativo.