Mapas Conceptuales y Motivación hacia la Informática de Alumnos no Informáticos

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1 Jornadas de Innovación 1 Mapas Conceptuales y Motivación hacia la Informática de Alumnos no Informáticos Luis J. Saiz Adalid, Departamento de Informática de Sistemas y Computadores, ETS Ingenieros de Telecomunicación, Universidad Politécnica de Valencia, ljsaiz@disca.upv.es Joaquín Gracia Morán, Departamento de Informática de Sistemas y Computadores, ETS Ingeniería Informática, Universidad Politécnica de Valencia, jgracia@disca.upv.es Resumen Nuestro alumnado cada curso viene menos motivado. Esta afirmación es real o es solo una sensación que en muchas ocasiones tenemos los docentes? Mayoritariamente, a los estudiantes actuales no les gusta atender de forma pasiva, pero se involucran en actividades que supongan un reto. Nuestras lecciones magistrales clásicas no motivan a nuestros alumnos. El problema de motivación se agrava cuando la materia a impartir no forma parte del núcleo fundamental de la carrera, al menos aparentemente. En esta situación nos encontramos los autores de este trabajo, con una asignatura obligatoria de Informática impartida en Ingeniería Industrial y en la que los alumnos suelen pensar que no aportará grandes beneficios en el ejercicio de su profesión. Para favorecer la comprensión del nuevo conocimiento, contextualizarlo para hacer ver su importancia y así fomentar la motivación, decidimos utilizar como recurso didáctico los mapas conceptuales. Aquí se presenta el desarrollo de la experiencia. Palabras Claves Informática en otras carreras, Mapas Conceptuales, Motivación. I. INTRODUCCIÓN La motivación es uno de los motores fundamentales a la hora de conseguir objetivos. El esfuerzo invertido al hacer tareas por obligación o por gusto no es el mismo, ni tampoco la satisfacción obtenida tras su conclusión. Se puede afirmar que la motivación es el motor de la acción. La predisposición del alumnado hacia el aprendizaje ha estado presente desde los primeros niveles educativos hasta la Universidad [1][2][3][4][5]. Cada día cobra más importancia con el nuevo paradigma de enseñanza-aprendizaje, impulsado por la implantación del Espacio Europeo de Educación Superior [6]. Los docentes tenemos la sensación de que cada vez los alumnos vienen menos motivados hacia el estudio. Seguramente es una sensación equivocada, y el problema sea que los métodos didácticos clásicos no consiguen captar la atención de un estudiante cada vez menos acostumbrado a atender de forma pasiva, pero que es capaz de motivarse con tareas que supongan un reto. La falta de motivación, no obstante, se plasma en los niveles de abandono y absentismo que sufrimos en la Universidad. El problema se agrava cuando la materia impartida en una asignatura no forma parte del núcleo fundamental de la carrera que se estudia, al menos aparentemente. En esta situación nos encontramos los autores de este trabajo al impartir, dentro de los estudios de Ingeniería Industrial, una asignatura de Informática. Hoy en día, la mayoría de estudiantes universitarios de carreras técnicas tienen conocimientos de Informática a nivel de usuario, utilizando programas de diseño, matemáticos, estadísticos, ofimáticos, etc. Pero son pocos los que tienen conocimientos de arquitectura, estructura y tecnología de computadores. Para paliar este déficit y añadir nuevas competencias a sus egresados, muchas Ingenierías incluyen en su plan de estudios asignaturas enfocadas a ampliar estos conocimientos. En Ingenierías no Informáticas, son recibidas con poco interés por parte del alumnado las asignaturas de Informática, especialmente si son de carácter obligatorio. La consideración de que esta materia es poco importante para su currículo, que no aportará grandes beneficios de cara al desempeño de su profesión, en vez de ser un conocimiento complementario a la formación del Ingeniero, es una de las causas. Ya que nuestras lecciones magistrales clásicas no motivan a nuestros alumnos, nos planteamos un cambio en la metodología docente utilizada hasta el momento en la asignatura, con objeto de fomentar la motivación. Pensamos que el uso de mapas conceptuales como técnica didáctica ayudará a situar la asignatura en un contexto en el que el futuro Ingeniero Industrial vea la utilidad del conocimiento que se le proporciona y, al mismo tiempo, conseguirá que ese conocimiento sea asimilado más fácilmente. Este trabajo se organiza de la siguiente manera. La sección 2 presenta los objetivos y fundamentos teóricos para su consecución. La sección 3 describe el contexto de la experiencia. En la sección 4 se habla de la utilización de los mapas conceptuales, mientras que en la sección 5 se comentan los resultados y se discuten las impresiones del alumnado, de los autores y de otros profesores. Para finalizar, la sección 6 presenta las principales conclusiones de este trabajo. II. OBJETIVOS: MOTIVACIÓN, CONOCIMIENTO, COMPRENSIÓN En todo proceso de aprendizaje, el aprendiz debe pasar por las siguientes fases [7]: La motivación, en sus dos acepciones: motivación subjetiva (actitud del aprendiz) y motivación de los contenidos. La motivación subjetiva puede ser interna (desea aprender porque le gusta) o externa (estudia por obligación). La motivación de los contenidos se consigue si el alumno comprende la finalidad del aprendizaje que inicia.

2 Jornadas de Innovación 2 El conocimiento, la primera de las categorías de la taxonomía de Bloom [8]. La comprensión, la segunda de las categorías de la taxonomía de Bloom, que requiere explicar y relacionar los conceptos conocidos en la etapa anterior. La aplicación, donde se engloban las tres categorías siguientes de la taxonomía de Bloom, que es la capacidad de transferir los conocimientos adquiridos a otro contexto. La validación, que es la realimentación de cada una de las etapas anteriores para confirmar que el aprendizaje se está produciendo correctamente. El objetivo de esta experiencia es fomentar la motivación del alumnado de una asignatura de Informática que se cursa en la titulación de Ingeniería Industrial. Los autores nos planteamos cuáles eran nuestras posibilidades para mejorar la situación de la asignatura. Teníamos varios condicionantes: La asignatura es obligatoria, con un número elevado de alumnos por grupo. No somos los únicos profesores de la asignatura. La metodología docente está establecida desde hace años, con clases magistrales y prácticas en laboratorio. Ninguno de los profesores estábamos predispuestos, de momento, a abordar grandes cambios que requiriesen un incremento importante de nuestra carga de trabajo. Las clases magistrales iban a seguir siendo la principal metodología docente, y decidimos fomentar la motivación intentando mejorar la comunicación y la comprensión de los conceptos expuestos. Lo primero es situar los conocimientos a adquirir en un contexto adecuado, y pensamos que el uso de mapas conceptuales ayudará a situar la asignatura de forma que el futuro Ingeniero vea la utilidad del conocimiento que se le proporciona y conseguirá que sea asimilado más fácilmente. El segundo objetivo es intentar validar la metodología utilizada y ver si los mapas conceptuales han servido para fomentar la motivación. A. Motivación Una alta motivación se relaciona con un rendimiento elevado del alumno [9]. La motivación es el motor para la acción, predispone a la persona para alcanzar una meta. La motivación se define como un estado interno del individuo influenciado por determinadas necesidades y/o creencias que le generan actitudes e intereses favorables hacia una meta, y un deseo que le mueve a conseguirla con dedicación y esfuerzo continuado porque le gusta y se siente satisfecho cada vez que obtiene buenos resultados [4]. Se pueden encontrar diversas clasificaciones de las distintas fases por las que pasa un proceso motivacional. Una de ellas la podemos encontrar, por ejemplo, en [10]: Motivación intrínseca: motivación por la propia tarea en sí, ligada a la autorrealización. Motivación extrínseca: motivación provocada por una recompensa o por una satisfacción exterior. En nuestro caso podemos asociar la motivación intrínseca a la que tiene un alumno cuando el aprendizaje le resulta interesante, mientras que la motivación extrínseca es la que tiene el alumno cuyo único interés es aprobar la asignatura. Otra posible clasificación la podemos encontrar en [7]: Motivación subjetiva, que refleja la actitud del estudiante ante la materia. Esta motivación puede ser, a su vez, interna (desea aprender porque le gusta) o externa (estudia porque se ve obligado). Motivación de los contenidos: los contenidos están bien motivados si el alumno entiende la finalidad del nuevo aprendizaje. Los contenidos deben estar contextualizados y relacionados con la experiencia del aprendiz. La clasificación anterior estaría incluida en ésta, como motivación subjetiva. Otra clasificación en tres fases [4]: Motivación inicial: afectada por necesidades personales, experiencias previas, opiniones, percepciones, etc. Motivación accional: depende de la motivación inicial y actúa sobre los procesos de enseñanza y aprendizaje. Si las situaciones que rodean al aprendizaje son positivas, se mantendrá o aumentará la persistencia respecto de la meta. Si son negativas puede desaparecer el interés. Motivación post-accional: cuando el sujeto alcanza la meta se produce una reacción emocional positiva o negativa que satisface o frustra sus sentimientos iniciales y aumenta o disminuye la motivación. La motivación inicial es nuestra materia prima, sobre la que tenemos que trabajar. La motivación accional es la que nosotros le producimos en su proceso de enseñanza, y que pretende motivar hacia los contenidos. Los docentes tenemos capacidad de actuar sobre alguno de los parámetros que afectan a la motivación. Sin una parte de motivación inicial subjetiva interna, el aprendizaje está condenado al fracaso. Pero una primera impresión positiva y facilitar el conocimiento y la comprensión de los conceptos y sus relaciones puede cambiar la predisposición inicial de los alumnos. También es nuestra labor la motivación accional, motivando hacia los contenidos. El orden, estructura y claridad de los mismos es importante. B. Comunicación del conocimiento La comunicación no se improvisa, se construye No se puede no comunicar. Incluso cuando no quieres comunicar, estás comunicando que no quieres comunicar Estas frases [9] resumen la labor del docente como comunicador de conocimientos y, quizá más importante, de actitudes. Debemos transmitir nuestra motivación si queremos motivar a nuestros alumnos. Además debemos ser capaces de comunicar los objetivos, organización y conceptos básicos y sus relaciones, evitando hacerlo de forma improvisada. Al contrario, para que el aprendizaje sea significativo debemos comunicar los nuevos conocimientos de forma organizada, relacionarlos con los conocimientos previos y mostrar la utilidad del nuevo conocimiento en su carrera profesional. La alternativa es el aprendizaje memorístico o por repetición, en que el conocimiento se transmite de profesor a estudiante como la copia de una cinta magnetofónica [11].

3 Jornadas de Innovación 3 El aprendizaje significativo surge cuando el alumno, como constructor de su propio conocimiento, relaciona los conceptos y les da un sentido a partir de la estructura conceptual que ya posee [10]. Este aprendizaje puede ser por descubrimiento o receptivo. En este caso, pretendemos conseguir el aprendizaje significativo receptivo, ya que no podíamos dejar la lección magistral como principal metodología docente. Para que sea realmente significativo, el conocimiento se debe enmarcar en su estructura conceptual. Implica una progresiva reelaboración de los conceptos de una manera cíclica y progresiva. C. Comprensión Para una buena comprensión es necesaria una buena comunicación. A mayor comprensión de unos conocimientos, mayor motivación para seguir con los nuevos aprendizajes. Si falla la comprensión de los conceptos previos, además de la dificultad de construir nuevo conocimiento, la motivación puede decaer por la frustración. El aprendizaje es una forma de interactuar con el mundo. A medida que aprendemos cambian nuestras concepciones y se ve el mundo de forma distinta. La adquisición de información en sí no conlleva ese cambio, pero nuestra forma de estructurar esa información y de pensar con ella sí lo hace. La educación tiene que ver con el cambio conceptual y no sólo con la adquisición de información [11]. Ese cambio conceptual ocurre cuando los estudiantes tienen claro cuáles son los objetivos y experimentan la necesidad de alcanzar la meta. La motivación, en buena parte, es producto de la buena enseñanza, no solo su prerrequisito. III. CONTEXTO DE LA EXPERIENCIA A. Asignatura y objetivos Esta experiencia se está aplicando en Informatización Industrial, una asignatura obligatoria del segundo semestre del 4º curso de la titulación de Ingeniero Industrial [12]. Los objetivos generales de esta asignatura son: Conocer los conceptos básicos relacionados con la arquitectura de los computadores. Comprender la aplicación industrial que tienen este tipo de sistemas. Ser capaz de analizar, seleccionar, diseñar, montar y poner a punto sistemas basados en microprocesadores, sobre todo aquellos que tienen una fuerte componente industrial. Tener los conocimientos básicos que permitan conocer y poder emitir juicios de valor sobre las distintas aplicaciones que día a día van utilizando los computadores como eje principal de las mismas. La experiencia se inició en el curso 2006/2007. El número de alumnos matriculados está alrededor de 300, distribuidos casi uniformemente en cinco grupos. El profesorado pertenece al Departamento de Informática de Sistemas y Computadores (DISCA) de la Universidad Politécnica de Valencia. Lo componemos cinco profesores. La metodología docente estaba establecida desde hace años, utilizando como principales recursos la lección magistral y las prácticas en laboratorio. Por determinadas razones, ninguno de los profesores queríamos abordar cambios en la metodología que produjeran un incremento importante en nuestra carga de trabajo. B. Mapas conceptuales Son herramientas gráficas para organizar y representar conocimiento [13][14]. Incluyen conceptos, encerrados en óvalos o rectángulos, y relaciones entre los conceptos indicadas por una línea conectiva que enlaza dos conceptos. Las palabras sobre la línea, denominadas palabras o frases de enlace, especifican la relación entre conceptos. Éstos pueden venir designados por una o varias palabras. Las proposiciones son afirmaciones sobre un objeto o evento en el universo, y contienen dos o más conceptos conectados mediante palabras o frases de enlace para formar una afirmación con significado. La Fig. 1 muestra un mapa conceptual que describe la estructura y características de los mapas conceptuales. Habitualmente los conceptos están representados en forma jerárquica con los más generales en la parte superior del mapa y los más específicos debajo. La estructura jerárquica para un dominio de conocimiento en particular también depende del contexto. Por tanto, es mejor construir mapas conceptuales respecto a una pregunta en particular que buscamos responder, denominada pregunta de enfoque. Los mapas conceptuales fueron desarrollados en 1972 por J. Novak en la Universidad de Cornell. Allí estudió los cambios en el conocimiento de las ciencias en niños [15]. Se basó en la psicología del aprendizaje de D. Ausubel [16][17]. Según ella, el aprendizaje ocurre por asimilación de nuevos conceptos y proposiciones en una estructura conceptual y proposicional ya existente que tiene el aprendiz (estructura cognitiva). La necesidad de encontrar una mejor manera de representar la comprensión conceptual de los niños impulsó la idea de representar su conocimiento en forma de mapa conceptual. En los fundamentos psicológicos de los mapas conceptuales distinguimos entre aprendizaje memorístico y aprendizaje significativo. Este último requiere tres condiciones: El material que se aprenderá debe ser conceptualmente claro y presentado con un lenguaje y ejemplos que puedan relacionarse al conocimiento previo del aprendiz. El aprendiz debe poseer conocimiento previo relevante. El aprendiz debe escoger aprender significativamente. La distinción entre aprendizaje memorístico y significativo no es una dicotomía sino un continuo. No hay que confundirla con la distinción recepción-descubrimiento. Podemos alcanzar un aprendizaje significativo a través del aprendizaje por recepción. Este es el objetivo de los mapas conceptuales, idóneos para lograr la primera condición citada anteriormente. Es útil trabajar con un programa de software para crear mapas conceptuales. En concreto, para esta experiencia hemos utilizado la herramienta CmapTools del Florida Institute for Human and Machine Cognition (IHMC) [18].

4 Jornadas de Innovación 4 Figura 1. Un mapa conceptual que muestra las características clave de los mapas conceptuales. Los mapas conceptuales tienden a ser leídos progresando de arriba hacia abajo. [14] IV. DESARROLLO DE LA EXPERIENCIA En esta experiencia dimos importancia al primer día de clase [19][20], a pesar de que no pocos alumnos (y algunos profesores) piensen que es un trámite y lo que se dice es poco importante. Los sentimientos de ansiedad, incertidumbre, rechazo, etc. deben tenerse en cuenta; es muy importante la primera impresión, y será decisiva durante el curso. El objetivo es motivar al alumnado desde sus nociones previas. Situar la asignatura entre sus conocimientos de Informática y de Ingeniería Industrial para relacionarlos y ampliarlos utilizando mapas conceptuales nos facilitará la comprensión de los conceptos básicos y hará al alumno ver la relevancia de la materia desde el primer día de clase. Tanto el primer día de clase, con la introducción general, como durante el resto del curso con cada uno de los temas, es importante anticipar de lo que se va a hablar, situándolo en un contexto. Los mapas conceptuales nos ayudan en esta tarea. La planificación y organización del curso también son importantes, y en este sentido también son útiles los mapas conceptuales. En la Fig. 2 se puede ver la asignatura relacionada con el mundo industrial, es decir, situamos la asignatura informática dentro del contexto del estudiante. Si hemos conseguido motivar al alumnado en el primer día de clase, hemos de mantener esa motivación. También debemos intentar enganchar a los alumnos con poca motivación inicial. Debemos trabajar sobre la motivación accional y post-accional para que las situaciones que rodeen el. Figura 2. Mapa conceptual presentando la asignatura aprendizaje sean positivas, y la reacción emocional a la consecución de la meta aumente la motivación. Nuestro trabajo es motivar hacia los contenidos contextualizando, relacionando con la experiencia previa del aprendiz y haciéndole comprender la importancia del nuevo aprendizaje. Los mapas conceptuales ayudan en estas tareas, como se ha dicho. Éstos pueden ser simples, como los de las Figs. 2 y 3, o tan complejos como el de la Fig. 4. Este tema en concreto no es fácil de asimilar por alumnos no informáticos, por lo que la ayuda de los mapas conceptuales es importante en este caso. Además los mapas conceptuales pueden ser utilizados como guión del tema, tanto por el profesor como por los alumnos.

5 Jornadas de Innovación 5 Figura 3. Mapa conceptual: Sistemas Informáticos Industriales Figura 4. Mapa conceptual: Sistemas Operativos V. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Dada la dificultad de medir la motivación objetiva y cuantitativamente, nos tenemos que guiar por apreciaciones subjetivas. Para intentar reducir el posible error inherente a la subjetividad, lo mejor es disponer del mayor número de opiniones. En concreto, se presentan las opiniones de los alumnos, los comentarios de otros profesionales de la enseñanza en Informática y nuestras propias impresiones. A. Opiniones del alumnado Las principales opiniones las deben dar nuestros alumnos y, para ello, se han realizado encuestas en distintos momentos del curso, además de consultarles verbalmente sobre su opinión durante las clases, para animar al diálogo y conocer sus impresiones. En una encuesta realizada sobre el primer día de clase, cabe destacar los comentarios positivos acerca de la estructuración de la presentación y de la materia. Reseñar la poca importancia que muchos alumnos conceden al primer día y a la presentación. Durante el curso los mapas conceptuales parecen haber captado su atención. De hecho, inicialmente solo se usaban para trabajar en clase, visualizándolos con el retroproyector, y los alumnos pidieron disponer de ellos para su estudio. En la encuesta realizada casi a final de curso, la satisfacción es bastante general con el profesor, al que ven preparado y motivado, con la asignatura y con la metodología usada, que parece que ha despertado el interés de nuestros alumnos, que consideran los mapas conceptuales como un buen esquema, dan una visión general y son un resumen global del tema. Los comentarios negativos de algunos entrevistados son que no se puede estudiar con ellos por ser demasiado resumidos, o que no son muy útiles ya que no se van a preguntar en el examen. Como observación final, comentar que el número de encuestas realizadas no ha sido todo lo elevado que hubiéramos deseado, ya que se han realizado en clase. Sobre todo en la última encuesta, hay que tener en cuenta que los alumnos que asisten hasta el final del curso y que, por tanto, contestaron a la encuesta, suelen ser los más incondicionales, los más motivados hacia el aprendizaje y la asistencia a clase. B. Opiniones de otros profesionales de la enseñanza En [19][20][21] los autores hemos tenido oportunidad de presentar varios trabajos previos, y tuvimos ocasión de compartir opiniones con otros profesionales de la enseñanza universitaria. Los comentarios recibidos fueron positivos en general, destacando el uso de los mapas conceptuales como índices o guías de la asignatura y de los temas que la componen, y su facilidad para la comprensión. Las críticas iban en el sentido de que no quedaba clara la relación entre mejora de la comprensión y fomento de la motivación. C. Opiniones de los autores El absentismo merece especial atención cuando hablamos de motivación. Difícilmente podemos motivar a alumnos que ni siquiera acuden al aula, o que lo hacen muy pocas veces. Durante la experiencia hemos hecho un seguimiento de la asistencia a nuestros grupos. En la Fig. 5 podemos observar la

6 Jornadas de Innovación 6 evolución temporal (12 sesiones) de la asistencia a uno de los grupos, incluyendo los tres cursos que llevamos realizando esta experiencia. Como se puede observar en la gráfica, ni en los momentos de mayor asistencia llegamos a acercarnos al número de alumnos matriculados. Un número elevado de alumnos no llega a visitar nunca el aula. También resulta evidente el descenso de asistencia conforme va evolucionando el curso. Aunque no debamos culparnos de todo el absentismo, seguramente los docentes y los métodos utilizados hayamos influido. El grupo estudiado es especialmente proclive al absentismo debido a su horario (todos los martes de 8:00 a 10:00). Como aspecto positivo podemos observar que se ha mostrado un incremento de los alumnos que han asistido este curso respecto a los otros cursos. Además, el incremento se ha mantenido prácticamente durante todo el curso. No sabemos si ha habido otros factores que hayan influido para que esto sucediera así, pero confiamos en que el uso de mapas conceptuales haya tenido algo que ver. Nuestra impresión personal es que, efectivamente, los mapas conceptuales han ayudado a captar o incrementar el interés de algunos alumnos, pero no en modo suficiente. Seguramente un cambio más profundo, que no se base únicamente en el aprendizaje por recepción (aun cuando sea significativo), pueda ser más eficaz. Hacer que el aprendiz pase a ser actor, y no mero espectador de su aprendizaje, plantearle retos que efectivamente motiven al alumno, parece el camino a seguir. Para ello, la propuesta es hacer que sean los alumnos los que construyan sus propios mapas conceptuales de cada tema, conforme se les presentan los conceptos. VI. CONCLUSIONES En resumen, un mapa conceptual es un diagrama que relaciona gráficamente conceptos, de forma que pueda resultar más sencillo e intuitivo para el alumnado captar y relacionar los diferentes conceptos que se ven en la asignatura y situarlos en su entorno adecuado. La utilización de los mapas conceptuales puede ser de gran ayuda durante el desarrollo de la asignatura, ya que al mejorar la comprensión nos ayuda a fomentar la motivación. Evidentemente, sin una motivación inicial intrínseca el aprendizaje va a ser difícil. Pero una primera impresión positiva puede ayudar a vencer esta barrera. Si además conseguimos motivar hacia los contenidos con una fácil comprensión de los conceptos principales y sus relaciones, estaremos actuando sobre algunos de los parámetros que pueden fomentar la motivación. El uso de mapas conceptuales como técnica didáctica nos puede ayudar a conseguir este objetivo, y eso es lo que hemos intentado aplicando esta metodología docente. Nº Alumno Evolución Asistencia a Clase (Grupo 08:00) S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 Semana Grupo 06/07 Grupo 07/08 Grupo 08/09 Figura 5. Evolución asistencia a clase Grupo 8:00 REFERENCIAS [1] N. Feather, Expectations and Actions, Erlbaum, 1982 [2] N. Entwistle, "Motivational factors in students' approaches to learning" en Learning Strategies and Learning Styles, Plenum, 1988 [3] A. Vallés y otros, Motivación, cognición y aprendizaje autorregulado, Revista Española de Pedagogía, nº 206, 1997 [4] D. Madrid, La investigación de los Factores Motivacionales en el Aula de Idiomas. Dpto. de Didáctica de la Lengua y la Literatura, Universidad de Granada, 1999 [5] J. Ramos, "Motivación, entorno e investigación" en La innovación educativa, Universidad Internacional de Andalucía/Akal, 2002 [6] Tuning Educational Structures in Europe project, Approaches to teaching, learning and assessment in competence based degree programmes, [7] P. Bofill, J. 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