Resumen—En este artículo se describe una breve introducción de un software para el aprendizaje y el manejo de los vectores en el área de la programación de sistemas informáticos. El diseño de VECTORSOFT aplicado a la tecnología en la programación informática, significa proporcionar una herramienta de aprendizaje fundamental en la rama del desarrollo del software.
Índice de Términos: Tecnología, dispositivos, computación, juegos, multimedia, tren, aprendizaje, vector, matriz.
Abstract—This article describes a brief introduction of software for learning and vector management in the area of systems programming. VECTORSOFT design applied to technology in computer programming, means providing essential learning tool in the field of software development.
Keywords: Technology, devices, computers, games, multimedia, train, training, vector, matrix.
Keywords: Technology, devices, computers, games, multimedia, train, training, vector, matrix.
I. INTRODUCCIÓN
El sistema que se explica a continuación comprende una importante herramienta de apoyo para los estudiantes de tecnología e ingeniería de sistemas, o personas interesadas en adquirir conocimientos fundamentales de la programación de sistemas. Mediante el aprendizaje, entendimiento y usos de las matrices unidimensionales conocidas como vectores. Este software ayuda al usuario a comprender de manera gráfica el comportamiento de los vectores.
Con base en lo mencionado anteriormente, vale la pena destacar que el aprendizaje a través del computador no implica únicamente programar una secuencia de operaciones en el computador, sino también un conjunto de actividades de instrucción que educativamente sean valiosas y conduzcan al logro de los objetivos planteados. Además, al implementar el sistema, es aconsejable medir la aceptación del programa por parte de los estudiantes.
La implantación de software educativo para la educación se considera un estudio novedoso, pues en la actualidad se vienen adelantando actualizando sistemas de aprendizaje computarizado que benefician la calidad de la educación.
II. DESARROLLO
A. Teorías del aprendizaje
Cuando se habla de aprendizaje, hay que hacer una análisis del ser como individuo racional, capaz de aprender y producir conocimiento. Podemos citar tres grandes teorías que nos pueden definir patrones de aprendizaje que son: el conductismo, cognitivismo y constructivismo.
El conductismo iguala al aprendizaje con los cambios en la conducta observable, bien sea respecto con la forma o la frecuencia de esas conductas. El aprendizaje se logra cuando se exhibe una respuesta apropiada después de la presentación de un estímulo ambiental específico; en este caso los elementos claves son el estímulo, la respuesta y la asociación entre ambos. [1]
El cognitivismo es una teoría en la cual se establece que: La memoria posee un lugar preponderante en el proceso de aprendizaje que se produce cuando la información es almacenada de una manera organizada y significativa; en este sentido al planificar la enseñanza se deben usar técnicas como analogías, relaciones jerárquicas para ayudar a los estudiantes a relacionar la nueva información con el conocimiento previo y debido al énfasis en las estructuras mentales, se considera a las teorías cognitivas más apropiadas para explicar las formas complejas de aprendizaje; entre ellas, razonamiento, solución de problemas, procesamiento de información.” [1]
El constructivismo es una teoría que equipara el aprendizaje con la creación de significados a partir de experiencias; la cual no niega la existencia del mundo real, pero sostiene que lo conocido de él nace de la propia interpretación de nuestras experiencias, por eso los humanos crean significados...sostiene que los estudiantes no transfieren el conocimiento del mundo externo hacia su memoria, sino que construyen interpretaciones personales del mundo basados en las experiencias e interacciones individuales, en consecuencia las representaciones internas están abiertas al cambio, el conocimiento emerge en contextos que le son significativos, por lo tanto, para comprender el aprendizaje que ocurre en una persona se debe examinar la experiencia en su totalidad. [1]
B. Metodología
En este desarrollo de software fue de tipo documental y exploratoria. Documental debido a la investigación en textos y artículos, y exploratoria ya que no basamos nuestra investigación en proyectos anteriores en el tema de aprendizaje de vectores con aprendizaje multimedia. Aunque no se utilizó una metodología específica para la producción del software se utilizó unos ítems dentro de las metodologías como las de RUP que son análisis, diseño y construcción.
Fase I: Análisis
En esta fase se realizó un estudio que contempló todos los elementos que influyeron en el software educativo, los cuales están referidos al análisis del público, del ambiente, del contenido y del sistema.
a. Análisis del público
La población que se tomó en cuenta para la elaboración del software VECTORSOFT fue estudiantes de tecnología e ingeniería de sistemas.
b. Análisis del ambiente
Actualmente, Institución educativo Antonio José Camacho carece de herramientas de software educativos que facilitan la labor del docente y el aprendizaje del alumno. El software educativo se desarrolló en un ambiente multimedia, Processing en el cual se utilizaron imágenes, audio, y texto, para crear una interfaz gráfica atractiva y amigable para los usuarios.
c. Análisis del contenido
Considerando el contenido programático y en función de los conocimientos que se desea que los estudiantes de las tecnologías de información obtengan o fijen de acuerdo con sus necesidades, se organizó de manera estructurada y sintetizada toda la información requerida. Para ello, una vez analizado el contenido, se realizó una selección de un tema específico de las estructuras de datos que son las matrices unidimensionales conocidas también como vectores.
Figura 1. Mapa conceptual.
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| Fuente: Elaboración de los autores |
d. Análisis del Sistema
Una vez analizado el público, el ambiente y el contenido, se planificó el desarrollo de un software educativo VECTOR SOFT como apoyo a la optimización del proceso de aprendizaje. Para lograr este fin, se realizó una selección de los temas planteados en la asignatura de Investigación Multimedia, donde se analizaron los requerimientos básicos para el desarrollo del software y se logró establecer que es operacionalmente factible.
Fase II: Diseño
Se realizó un diseño educativo y un diseño interactivo. El primero consistió en organizar toda la estructura del contenido educativo, la cual está formada por las metas educativas, los objetivos de aprendizaje, las decisiones de contenido (expuesta en la fase de análisis) y el prototipo en papel. El segundo permitió determinar los requerimientos para el diseño e interfaz, el mapa de navegación para el recorrido del software y las pantallas de esquema.
Diseño educativo. El software educativo desarrollado fue denominado VECTOR SOFT, el cual
se basa en el computador bajo una tecnología de multimedia, diseñada para
complementar los conocimientos desarrollados en el en el uso de los vectores
para la programación de sistemas informáticos, y para facilitar el proceso de
aprendizaje de la de la estructura de datos en las matrices unidimensionales.
a. Objetivo del software
Aprender el uso y las funcionalidades de los vectores en la programación de la programación de computadores.
b. Diseño de contenido
VECTOR SOFT conformado por la sistematización de la información referente a los vectores o las matrices unidimensionales que forman parte del contenido programático de la dentro de las estructuras de datos y del desarrollo de del contenido de la asignatura de investigación multimedia.
Diseño interactivo. Se realizó a través de la construcción de las pantallas de VECTOR SOFT, fundamentándose en la determinación de los requerimientos funcionales, el diseño de interfaces amigables, la presentación de las rutas de navegación de las unidades del contenido programático de la asignatura seminario de investigación multimedia, así como también se plasmó la distribución de texto, imágenes y animaciones de las pantallas.
Los requerimientos funcionales permitieron ofrecer independencia entre las unidades para que el usuario pueda elegir su camino de navegación, es decir, que éste pueda acceder libremente a la información contenida en el software educativo, dependiendo del interés área en estudio de los vectores; igualmente, mostrar un tutorial amigable y atractivo, de manera tal que interactúe con el mismo las veces que así lo considere necesario para captar la información presentada.
a. Diseño de interfaz
VECTOR SOFT tiene como finalidad mejorar el proceso de aprendizaje a través del computador como recurso de instrucciones, razón por la cual se muestra una interfaz en la que se da la combinación de sonidos, colores, imágenes, así como cualquier otro elemento que ayude al diseño de las pantallas. Estos elementos ofrecen a los estudiantes un ambiente favorable para la construcción de aprendizajes significativos, además de permitir diferentes grados de interactividad: estudiante-computador, estudiante-profesor, estudiante-contenido, estudiante-estudiante, estudiante-institución.
b. Mapa de Navegación
El mapa de navegación de las unidades que conforman VECTOR SOFT consistió en representar las rutas o caminos a seguir el usuario en el software, a través de la navegación de una pantalla a otra que facilita el acceso a la información según el con el contenido que el usuario desee interactuar. Dicho mapa está basado en una estructura jerárquica.
Figura 2. Diseño navegacional del
sistema.
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| Fuente: Elaboración de los autores |
La primera pantalla figura 3, muestra el emblema de metáfora del juego, que es juguemos con los vagones del tren. Siendo el tren un emblema apropiado para simular la interacción de un vector.
Figura 3. Pantalla Inicio
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| Fuente: Elaboración de los autores |
La segunda pantalla figura 4, muestra el logotipo del grupo de desarrolladores y el de la institución educativa donde se tiene acción los integrantes del grupo. Además en esta institución Educativa Antonio José Camacho es donde se realizará la muestra de software.
Figura 4. Pantalla inicio y
publicidad.
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| Fuente: Elaboración de los autores |
Figura 5. Pagina Bienvenida.
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| Fuente: Elaboración de los autores |
Figura 6. Pantalla Menú tipo de vector
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| Fuente: Elaboración de los autores |
Figura 7. Pantalla Menú cantidad
vagones.
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| Fuente: Elaboración de los autores |
Figura 8. Pantalla Resultado.
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| Fuente: Elaboración de los autores |
Fase III: Desarrollo
Considerando la estructura de las pantallas que conforman el software educativo VECTOR SOFT, se procedió a una serie de formas para mostrar el funcionamiento general del mismo, conforme a las especificaciones de la fase de Diseño. Teniendo en cuenta los requerimientos planteados en la asignatura de investigación multimedia, para el cumplimiento con el objetivo propuesto.
La fase de producción contempló la elaboración de los archivos de texto, sonido, imágenes y animaciones que conforman VECTOR SOFT, los cuales fueron diseñados previamente para luego integrarlos al software utilizando Processing, cumpliendo así con los requerimientos funcionales del software.
Con las herramientas que ofrecen photoshop. También se anima la pantalla con la codificación en java; y para el sonido se utiliza un archivo de sonido MP3. Las producciones fueron creadas con el propósito, y es el de ofrecer una herramienta interactiva agradable a la vista del usuario.
III. CONCLUSIÓN
Con el desarrollo de un software educativo se contribuye a elevar la calidad de la enseñanza, pues se proporciona una herramienta de aprendizaje que puede ser aplicada por el docente en el marco de las teorías conductista, cognitivista y constructivista. Esto se reafirma con lo expresado por Medina (1995), quien plantea que con el uso de software educativos se podría mejorar el aprendizaje de los estudiantes, ya que éstos despiertan la atención al ver los colores, fotografías, dibujos, así como al escuchar los sonidos, ayudando a la comprensión de la información percibida por medio de la vista y el oído, además de que educa, ayuda al docente en la adquisición de habilidades para dictar las materias; y con lo referido por Araujo (2004), quien afirma que los software educativos elevan la calidad y productividad de los proyectos de estudios de los alumnos, pues permiten la utilización de estrategias motivantes para que el educando desarrolle sus habilidades cognitivas. [2]
La jerarquización del contenido del software educativo permite que el alumno adquiera conocimientos con mayor facilidad a través del uso de multimedia, pues el usuario puede navegar a través de una estructura de pantallas que se forma según la lógica del contenido, pero las rutas de navegación de una pantalla a otra permiten el acceso a la información según el nivel en el cual desee interactuar el usuario. Esto se confirma por las conclusiones arrojadas por González y Vanegas (1998), quienes establecen que todo software educativo ofrece la posibilidad de desarrollar contenidos didácticos motivando al usuario a navegar por el mismo a través de la incorporación de multimedia, los cuales hacen atractiva la relación usuario-máquina. [2]
Se logró el cumplimiento del objetivo del desarrollo de un software multimedia para el aprendizaje de los vectores, que son un tema fundamental en la programación de los sistemas. Estos nos facilitan un almacenamiento temporal para poder interactuar con una estructura parame trizada y de vital utilidad en el desarrollo de software.
VECTOR SOFT es una herramienta para el aprendizaje de las matrices unidimensionales (vectores), pues el usuario, al finalizar la navegación habrá adquirido conocimientos por medio de las imágenes, gráficos, sonidos y textos; además, este software permitirá al alumno realizar búsquedas de información que pueden ser beneficiosas al momento de realizar algún tipo de investigación, lo cual contribuiría notablemente en su formación educativa.
[1]. Fuentes, L. Mendoza, I. Software educativo para la enseñanza de la biología. Revista ciencias humanas (2.005). Recuperado de http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1012-15872005000200005&lng=en&nrm=iso&ignore=.html.
[2]. Medina, T. Justicia US law. Recuperado de http://law.justia.com/cases/california/cal4th/11/694.html
[3]. Tutorial Processing 2 pvector Recuperado de http://processing.org/tutorials/pvector/
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