CREACIÓN MEDIANTE POWERPOINT DE ANIMACIONES DIDÁCTICAS DIRECTAMENTE CONTROLABLES

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1 CREACIÓN MEDIANTE POWERPOINT DE ANIMACIONES DIDÁCTICAS DIRECTAMENTE CONTROLABLES Arcadi Pejuan Escuela Universitaria Politécnica de Vilanova i la Geltrú arcadi.ejuan@uc.es 1. RESUMEN Entre los rofesionales de la enseñanza se viene observando, esecialmente en los últimos años, una tendencia a confeccionar auntes, colecciones de roblemas, eámenes, etc. con una resentación de imrenta, gracias en buena arte a la enorme facilidad que ara ello ofrecen los rogramas de ofimática corrientes (or ejemlo los de la suite Office de Microsoft), con su manejo intuitivo (en el familiar entorno Windows), sin necesidad de un largo arendizaje. Uno de los rogramas de Microsoft Office que rimero suelen arenderse (or las ventajas mencionadas) es PowerPoint, diseñado ara resentaciones de diaositivas. Así, or ejemlo, observando las lecturas de trabajos de fin de carrera en los últimos semestres se constata un aumento esectacular de las resentaciones mediante PowerPoint, que casi han arrinconado las resentaciones mediante las clásicas transarencias. Por otra arte, con el relativo abaratamiento de los cañones royectores de antallas de ordenador, se va disoniendo cada día de un mayor número de estos eriféricos ara el aula. Como resultado de ello, combinado con el aumento del número de ordenadores ortátiles disonibles, muchos rofesores vamos efectuando ya la transición de transarencias a diaositivas de Power- Point como herramienta de aoyo docente en el aula. Eisten numerosas referencias a la utilización de PowerPoint en este sentido en otros camos como la química, la biología, la medicina y la cirugía o la minería. PowerPoint ofrece más osibilidades ara el aula que la de una simle fuente de diaositivas. En esta contribución se resenta una alicación de esta rograma a la confección de animaciones or creación de una secuencia de imágenes que, resentadas en sucesión (or cierto, controlada a voluntad), ilustran fenómenos, or ejemlo de física. En concreto se resenta la sencilla mecánica de creación de estas animaciones didácticas en PowerPoint, y la idoneidad de este método ara la física ondulatoria en esecial, debido a las características de los fenómenos de este camo de la física. Ello queda ilustrado con la resentación en antalla de algunas animaciones creadas or este método, a velocidad controlable en todo momento a voluntad y con la osibilidad de invertir la visualización, haciendo retroceder la elícula hacia atrás. Estos ejemlos sirven finalmente de base ara analizar las ventajas y las limitaciones de PowerPoint ara estas alicaciones, esecialmente frente a

2 rogramas como Flash, mucho más otentes, ero que eigen también un arendizaje esecífico aarte y más laborioso. 2. MECÁNICA GENERAL DE LAS ANIMACIONES EN POWERPOINT El rograma PowerPoint está ensado ara crear y resentar diaositivas en la antalla del ordenador. Su utilidad como herramienta de aoyo docente queda bien ilustrada en las múltiles referencias relativamente recientes a su emleo en la docencia y ara el arendizaje en general [Bartsch-Cobern 2003, Diaer et al. 2000, Lee 2001], así como en camos esecíficos tan diversos como la química, la biología, la medicina y la cirugía o la minería [Henly-Reid 2001, Niamta 2001, Tannenbaum-Russell 2001, Wade 2001]. Puede emlearse asimismo, como vemos en esta contribución, ara crear animaciones didácticas. La forma más sencilla ara ello es la roia de una elícula: asar a cierta velocidad una sucesión de imágenes en una antalla, cada una de las cuales difiere sólo ligeramente de la anterior, roorcionando con ello la adecuada sensación de movimiento. Y, evidentemente, esta sucesión de imágenes uede consistir erfectamente en una sucesión de diaositivas de PowerPoint. Por otra arte, en PowerPoint es muy fácil crear nuevas diaositivas idénticas a la recedente mediante el mandato Dulicar diaositiva del menú Insertar. Una vez coiada así la diaositiva de artida, sólo quedará introducir la equeña modificación deseada, or deslazamiento o arrastre con el ratón de los elementos corresondientes. Se obtiene así una secuencia de diaositivas que, al visualizarlas como Presentación con diaositivas (atajo de teclado: F5) una tras otra mediante ulsaciones sucesivas de las teclas de cursor (entre otras osibilidades), roorcionan la animación buscada. Eiste otra osibilidad, muy interesante en la ráctica or ejemlo ara oner la animación a disosición de los alumnos en un camus digital: consiste en almacenar el fichero PowerPoint como Presentación con diaositivas de PowerPoint de etensión.s (mediante la oción Guardar como del menú Archivo). En este caso, al hacer clic sobre el icono que verá.ej. el alumno, se cargará directamente la animación y sólo quedará onerla en marcha a voluntad con las teclas de cursor, las Av.Pág./Re.Pág. o la del ratón. (Es imrescindible ara ello que el ordenador tenga instalada la alicación PowerPoint). Se constata ya aquí la osibilidad de controlar manualmente la velocidad de la animación or arte del usuario, a través de la velocidad con la que reita la ulsación manual de las teclas. El usuario disone asimismo de la osibilidad de visualizar la animación de forma normal, ara adelante, o bien ara atrás ( rebobinando la elícula ). Si, or la razón que sea, no se desea hacer uso de esta osibilidad de interactividad, sino que se quiere que la animación marche or sí sola a una velocidad reestablecida, PowerPoint ermite rogramar el tiemo durante el que se muestra cada diaositiva (cada fotograma en este caso). Para ello, en el menú Presentación hay que seleccionar rimero Transición de diaositiva ; bajo Avanzar, hay que activar la casilla de verificación Automáticamente desués de y, a continuación, introducir dicho tiemo (en segundos, ero ueden añadirse decimales); si no lo está ya, uede activarse también la casilla de verificación Al hacer clic con el mouse : el aso a la diaositiva (fotograma)

3 siguiente tendrá lugar automáticamente tras el tiemo fijado o antes, si se ulsa la corresondiente tecla del ratón o del teclado. Finalmente se sale de esta ventana haciendo clic en el botón Alicar a todas (las diaositivas). Para que el resultado sea el descrito, la resentación ha de estar configurada convenientemente: en el menú Presentación, hay que elegir Configurar resentación y, bajo Avance de diaositivas, ha de estar seleccionada la oción Usar los intervalos de diaositiva guardados (en lugar de Manual ). Pueden consultarse todos estos recursos y los mencionados más adelante en el aartado 5 en cualquier manual de PowerPoint como los citados al final [Finkelstein 2000, Persection Inc. 2001]. 3. IDONEIDAD DE POWERPOINT PARA ANIMACIONES DIDÁCTICAS DE FÍSICA ONDULATORIA Deendiendo del tema elegido ara la animación, uede requerirse un número tan elevado de diaositivas sin ninguna relación recurrente entre ellas, que resulte inviable este rocedimiento. En cambio, cuando las imágenes que describen el movimiento o situación se reiten eriódicamente con un número de asos intermedio moderado (.ej. 8 ara describir suficientemente bien todo un eriodo), sólo será necesario crear 8 imágenes y hacerlas aarecer de forma cíclica. Si, además, estas imágenes difieren oco entre sí, de forma que cada una uede obtenerse modificando ligeramente la anterior (como en el caso de la roagación de una onda, or ejemlo), se tienen las mejores condiciones ara crear con PowerPoint una secuencia corta ero eficaz de imágenes que, visualizada or la misma alicación, dé la sensación aroiada de animación descritiva de la situación física considerada. Ello es etensible a otros camos de la física, en los que la relación entre las imágenes descritivas de un roceso ermita arovechar imágenes ya creadas ara obtener fácilmente otras. Tal es el caso or ejemlo del movimiento de tiro arabólico tal como se vería con una iluminación intermitente de eriodo fijo, ara oder visualizar el esacio recorrido a intervalos fijos de tiemo, mostrando así las variaciones de la velocidad. En muchísimos casos de la física de las vibraciones y las ondas, en los que una situación se reite cíclicamente de forma indefinida, uede sacarse una gran ventaja de la osibilidad de hacer que, tras visualizarse la última diaositiva, ase a visualizarse automáticamente de nuevo la rimera, emezando así cada vez un nuevo ciclo tras otro indefinidamente (hasta ulsar la tecla Esc ara terminar la visualización). Para hacer uso de ella, simlemente hay que ir al menú Presentación, Configurar resentación, y activar la casilla de verificación Reetir el ciclo hasta resionar Esc, estando activado (or defecto) el botón Todas bajo Diaositivas. Es más: es osible hacer que se reita cíclicamente la visualización a artir no necesariamente desde la rimera diaositiva, sino desde otra cualquiera. (Ambas osibilidades son utilizadas en los ejemlos del aartado siguiente). 4. EJEMPLOS DE ANIMACIONES CONTROLABLES PASO A PASO El método descrito se ha alicado de forma eficaz ara crear animaciones controlables manualmente aso a aso, destinadas a ilustrar los fundamentos físicos de la acústica (y la música) en el marco de una asignatura de libre elec-

4 ción sobre este tema [Pejuan 2000]. Así, el rimer ejemlo visualiza el conjunto de los siguientes fenómenos sucesivos: (a) formación de un ulso de onda de resión (acústica) en un fluido como el aire, como resultado de la oscilación comleta de una membrana o cuerda (resumen simlificado en figura 1); (b) roagación de dicho ulso, y de los sucesivos, en el medio, y (c) oscilaciones locales que el aso de los ulsos de onda origina en un unto cualquiera del = 0 medio (figura 2). En la secuencia inicial se visualiza una región (la central) del movimiento oscilante de una membrana (como la de un altavoz o la de un tambor) u otro elemento cualquiera caaz de originar una onda acústica (.ej. una cuerda tensa): en nuestro ejemlo, al moverse hacia la derecha, comrime el medio circundante (aire) dando lugar a una zona de sobreresión, visualizada en azul más oscuro; a continuación la membrana o cuerda vuelve a su osición de reoso, con lo que la sobreresión se anula (resión normal, color azul claro); al moverse a continuación hacia el otro lado (izquierda), la membrana o cuerda origina a su derecha una deresión (o resión negativa ; color blanco); finalmente se Figura 1: Secuencia de la formación de un ulso de onda de resión acústica. vuelve a la osición de reoso inicial y emieza un nuevo ciclo; tanto el ulso de sobreresión como el de deresión se roagan (hacia la derecha en nuestro ejemlo), dando lugar a una onda acústica, tal como muestra la animación. Un reloj señala el aso del tiemo referido al eriodo de vibración de la membrana o cuerda o de los untos del medio en fase con ella. = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 0

5 La figura 2 muestra la secuencia de fotogramas corresondiente a la llegada de la onda acústica a un unto determinado (cualquiera) del medio, hasta aquel momento en reoso (tanto con resecto a la resión como a la velocidad = 0 o o o o o = 0 o o o = 0 o 2-10 Figura 2: Secuencia de las oscilaciones locales originadas or el aso de los ulsos de una onda acústica.

6 romedio local de las moléculas del medio): al llegar el ulso de sobreresión or la derecha, las moléculas adquieren velocidad también hacia la derecha en Figura 3: Fotogramas de la animación que visualiza una onda estacionaria acústica, con las gráficas de la resión y la velocidad corresondientes (searadas en la animación). 3-15

7 función de la comresión a que se ven sometidas; en el semieriodo siguiente las moléculas del medio adquieren velocidad hacia la izquierda en función también de la deresión (o resión negativa ) que ahora actúa. Se reresenta gráficamente la resión y la velocidad en cada instante en función de la distancia al foco (en gráficas searadas en la animación), a artir de una distancia igual a una longitud de onda. La animación muestra claramente la concordancia de fase entre la resión y la velocidad. El segundo ejemlo visualiza una onda estacionaria acústica dentro de un tubo abierto or ambos etremos, más concretamente la del tercer armónico. La figura 3 muestra las distintas secuencias que forman la animación (en la animación real, sin embargo, la resión y la velocidad están reresentadas cada una or searado). Se arte de la situación en que la resión está en sus resectivos máimos (de signo ositivo o negativo) en los vientres de resión, y la velocidad es nula en todos los untos; como consecuencia de la comresión o deresión, las moléculas del medio se onen en movimiento hacia el sentido que corresonda; con ello la velocidad aumenta en cada unto (en valor absoluto), mientras que, como consecuencia de este movimiento de las moléculas, los valores de la resión se acercan rogresivamente al equilibrio; en éste, las velocidades son máimas y las resiones locales se anulan; la inercia de las moléculas hacen que se formen de nuevo comresiones y deresiones en los vientres, intercambiadas resecto de la situación inicial, hasta llegar a máimos cuando las moléculas ierden su velocidad ; a artir de aquí (semieriodo siguiente) se reite el roceso, en los sentidos ouestos. Esta animación muestra, ues, con claridad el desfase de π/2 eistente entre las variaciones de resión y las de velocidad y, or tanto, la coincidencia de osiciones entre los vientres de resión y los nodos de velocidad y viceversa. En este segundo ejemlo se hace uso de la osibilidad de volver a emezar indefinidamente de forma cíclica toda la secuencia desde el rinciio, una vez se ha llegado a la última diaositiva. En el rimer ejemlo también se recurre a esta osibilidad, ero no a artir de la rimera diaositiva (lo cual tendría oco sentido), sino a artir de la diaositiva nº 49, en la que la onda alcanza el etremo derecho de la figura. 5. CONSTRUCCIÓN PRÁCTICA DE LAS ANIMACIONES Tomando como base los anteriores ejemlos, veamos cómo construir estas animaciones alicando la mecánica general euesta en el aartado 2. Como rearación revia, es aconsejable (también en caso de que se recurra con cierta frecuencia a las herramientas de dibujo de Office, también en otras alicaciones como Word o Ecel) configurar a la medida de las roias necesidades la barra de herramientas de dibujo, agregándole los botones más utilizados y quitando los raramente emleados. Para ello debe activarse la barra de herramientas Dibujo (a través del menú Ver o directamente a través del icono corresondiente de la barra de herramientas Estándar ); haciendo clic sobre el último botón de esta barra y, a continuación, sobre Agregar o quitar botones, ueden surimirse los raramente emleados (como en nuestro caso WordArt, Imágenes rediseñadas, etc.) y agregar otros de mayor uso (a través de Personalizar... Comandos Dibujo ), esecialmente los de Agruar, Desagruar, Voltear horizontalmente, Voltear verticalmente ; la adición de estos botones se realiza simlemente arrastrándolos desde la ventana Perso-

8 nalizar hasta la barra de herramientas a comletar. Con ello se gana raidez a la hora de confeccionar las figuras. El unto de artida consiste en confeccionar el rimer fotograma o diaositiva (figura 4). Es aconsejable agruar (mediante el botón Dibujo de la barra de dibujo, seguido de Agruar, o directamente con el botón Agruar si reviamente se ha colocado en la barra de herramientas) aquellos elementos que se reetirán en los sucesivos fotogramas sin cambio, or ejemlo los que forman el reloj de la figura 4, ecetuada la flecha de manecilla que, naturalmente, será móvil en la animación. Para el segundo fotograma (figura 5) se obtiene rimero una coia del rimero a través del menú Insertar y Dulicar diaositiva, que roorciona una coia eacta de la diaositiva anterior. A continuación se modifica convenientemente la osición de los elementos móviles (manecilla del reloj y membrana vibrante en este ejemlo) y se introduce (en este caso) la figura que emieza a aarecer ahora y va a deslazarse en los fotogramas sucesivos: un rectángulo sombreado (hay que modificar convenientemente el Color de relleno e t T t 0 + 3/4 T t 0 + 1/4 T introducir aquí los Efectos de relleno, en este caso el Degradado ertinente). Se obtiene de entrada la figura 6. Para lograr la figura 5 final deseada, ha de t 0 + 1/2 T = 0 Figura 4: Primer fotograma (de artida) ara la animación. t T t 0 + 3/4 T t 0 + 1/4 T t 0 + 1/2 T = 0 Figura 5: Segundo fotograma (aariencia final deseada: v. fig. 1). 1 2 t T t T t 0 + 3/4 T t 0 + 1/4 T t 0 + 3/4 T t 0 + 1/4 T t 0 + 1/2 T t 0 + 1/2 T = 0 = 0 Figura 6: Segundo fotograma (aariencia inicial). 2 Figura 7: Ocultación de la arte que no se desea visualizar (aún) de un elemento. 2

9 surimirse la línea negra que delimita el rectángulo mediante el botón de la barra de herramientas de dibujo Color de línea Sin línea ; y ara ocultar la arte no visible en la figura 5 final uede recurrirse a otro rectángulo de Color de relleno blanco y también sin línea, sueruesto al anterior, tal como muestra la figura 7 (en ésta, sin embargo, todavía no se ha surimido la línea del rectángulo blanco, a fin de que resulte aquí visible el rectángulo introducido). Para los sucesivos fotogramas se reitera este rocedimiento, deslazando los elementos anteriores (manecillas, rectángulos, etc.) a las nuevas osiciones y añadiendo o dulicando los elementos que sea necesario (or ejemlo los rectángulos con degradado que reresentan las sucesivas comresiones y deresiones de la onda). Un rocedimiento análogo seguiremos ara la reresentación de la resión y la velocidad en función de en la arte inferior de la imagen. Si ello fuera necesario, mediante los botones de Dibujo Ordenar Traer el frente o bien Enviar al fondo uede sueronerse un elemento a otro: or ejemlo el manómetro que reresenta a, sobre el fondo de la onda que va deslazándose, o un rectángulo blanco oaco sobre una arte que queremos ocultar de otro elemento. Eiste una osibilidad de otimizar este rocedimiento (también de cara a un menor tamaño de fichero): la utilización de un Patrón de diaositivas, accesible a través del menú Ver Patrón. Se introducen aquí una única vez aquellos elementos que se reetirán en todas las diaositivas, evitando así su reetición en cada diaositiva con el consiguiente aumento del tamaño de fichero. Sin embargo, hay que tener resente que estos elementos quedarán siemre en el fondo, ocultos or cualquier otro elemento móvil: así, or ejemlo, no uede formar arte de este atrón de diaositiva el manómetro citado, ues quedaría oculto or los rectángulos con degradado que reresentan la onda cuando ésta llegue a la osición del manómetro. 6. CONCLUSIONES Hemos visto dos ejemlos de animaciones didácticas de física ondulatoria, que nos han ermitido seguir los detalles de la mecánica de su creación en Power- Point. Son ejemlos de las ventajas de esta alicación ara la creación de este tio de animaciones con resecto a otras alicaciones más otentes, como Flash: Es un método sencillo, que utiliza los recursos normales de PowerPoint, osiblemente ya conocidos or el usuario habitual del aquete Office de Microsoft, incluso a través del emleo de buena arte de ellos en otras alicaciones más oulares como Word ara crear ilustraciones sencillas; un método, or tanto, que no requiere un arendizaje esecífico tan laborioso or arte del rofesional de la enseñanza. Disone de la osibilidad de control manual individual sencillo de la velocidad de los fotogramas, ermitiendo observar mejor y a un ritmo adatado individualmente al roio usuario los detalles de la secuencia visualizada, deteniéndola e incluso rebobinándola si es necesario. Este método ermite la visualización cíclica indefinida de secuencias, esecialmente adecuada en muchísimos casos de física vibratoria y ondulatoria.

10 Como contraunto, hay que observar, sin embargo, que este método tiene también claras limitaciones con resecto a alicaciones como Flash: no es osible integrar fácilmente estas animaciones en una ágina web; el usuario ha de tener instalado PowerPoint en su ordenador, y este método no tiene tanta otencia de recursos de animación como las alicaciones tio Flash. 7. REFERENCIAS BARTSCH, R.A.; COBERN, K.M. Effectivenes of PowerPoint resentations in lectures. Comuters & Education. 41 (enero 2003), DIAPER, D.; TAYLOR, J.; HADAWAY, L. Do-It-Yourself Electronic Lectures in Microsoft Poweroint. Comunicación resentada en: International Conference on the Information Society in the 21st Century. Tokio, 5-8 noviembre FINKELSTEIN, E. PowerPoint 2000: Resultados rofesionales. Méico: Editorial McGraw Hill, HENLY, D.C.; REID, A.E. Use of the web to rovide learning suort for a large metabolism and nutrition class. Biochemistry and Molecular Biology Education. 2 (6) (noviembre 2001), LEE, S.C. Develoment of instructional strategy of comuter alication software for grou instruction. Comuters & Education. 37 (1) (agosto 2001), NIAMTA, J. The ower of PowerPoint. Plastic and Reconstructive Surgery. 108 (2) (agosto 2001), PEJUAN, A. Music: a further way to aroach hysics. Comunicación resentada en: International Conference Physics Teacher Education Beyond Barcelona, 27 agosto - 1 setiembre PERSPECTION, INC. Microsoft PowerPoint versión 2002 aso a aso. Madrid: Editorial McGraw Hill, TANNENBAUM, H.; RUSSELL, A.S. Mechanisms in rheumatology: An interactive educational CD-ROM featuring PowerPoint animations. Arthritis and Rheumatism. 44 (9) (setiembre 2001),. 450 Sul. S. WADE, L. 4-dimensional comuter visualisation as an aid in mining education. Comuter Alications in the Minerals Industries. 2001,