Material educativo informático multiplataforma para el aprendizaje creativo de adición y sustracción de números naturales

Metodología Científica

•

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24/9/2023

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Metodología Científica

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UNIVERSIDAD DE CARABOBO
FACULTAD DE INGENIERÍA
DIRECCION DE POSTGRADO
MAESTRÍA EN MATEMÁTICA Y COMPUTACIÓN

MATERIAL EDUCATIVO INFORMÁTICO MULTIPLATAFORMA PARA
EL APRENDIZAJE CREATIVO DE ADICIÓN Y SUSTRACCIÓN DE
NÚMEROS NATURALES POR PARTE DE LOS INFANTES DE 1ER
GRADO DE EDUCACIÓN BÁSICA DE LA UNIDAD EDUCATIVA
“JOSÉ FÉLIX SOSA”

Autor: Lic. José Ignacio Rodriguez Pernalete

Tutor: Ing. Enrique Flores, Mg.

Bárbula, Noviembre 2019

UNIVERSIDAD DE CARABOBO
FACULTAD DE INGENIERÍA
DIRECCION DE POSTGRADO
MAESTRÍA EN MATEMÁTICA Y COMPUTACIÓN

Autor: Lic. José Ignacio Rodríguez Pernalete

Trabajo especial de grado presentado ante el
área de estudios de postgrado de la
universidad de Carabobo para optar al titulo de
magister en matemática y computación

Bárbula, Noviembre 2019

ii
UNIVERSIDAD DE CARABOBO
FACULTAD DE INGENIERIA
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PARA GRADUADOS
SECCIÓN DE GRADO
ACTA DE DISCUSIÓN DE TRABAJO DE GRADO
En atención a Io dispuesto en Ios ;4.rtÍCUÚJs137, 138 Y 139 áe{ {j(§gfamento de 'Estudios de
(j>ostgraáo de fa Uniuersidad' de Cara606o, quienes suscribimos como Juraáo desiqnado por ef
Consejo de Postgraáo de fa Taculuui de Ingeniería, de acuerdo a to previsto en efjtrtúutó 135 de{
citado CRigfamento, para estudiar e{'Tra6ajo de qraáo tituiado:
uMATERIAL EDUCATIVO INFORMr1TICO MULTIPLATAFORMA PARA EL
APRENDIZAJE CREATIVO DE ADICIÓN Y SUSTRACCIÓN DE NÚMEROS
NATURALES POR PARTE DE LOS INFANTES DE lER GRADO DE
EDUCACIÓN BÁSICA DE LA UNIDAD EDUCATIVA JOSÉ FÉLIX SOSA"
®-esentaáo para optar af graáo de MAGÍSTER EN MATEMÁTICA Y
COMPUTACIÓN por e{ (fa) aspirante:
JOSÉ IGNACIO RODRÍGUEZ P.
V.-17.495.124
Proj ~ 'Varaas
e.u \>',>L>~~
Pecna:27/07/2019
PE: 21/07/2019 /v6.-
...• ~®-of jtfejanáro Contreras
ct: J~ J':f-3 $?1 <-/
Pedía: 27/07/2019
'-------_ /

UNIVERSIDAD DE CARABOBO
FACULTAD DE INGENIERÍA
DIRECCION DE POSTGRADO
MAESTRÍA EN MATEMÁTICA Y COMPUTACIÓN

Autor: Lic. José Ignacio Rodríguez Pernalete

Aprobado en la Dirección de Postgrado de la Universidad de Carabobo
por Miembros de la Comisión Coordinadora del Programa:

(Nombre, Apellido y Firma)

Bárbula, Noviembre 2019

iii

UNIVERSIDAD DE CARABOBO
FACULTAD DE INGENIERÍA
DIRECCION DE POSTGRADO
MAESTRÍA EN MATEMÁTICA Y COMPUTACIÓN

Especial de Grado titulado: “MATERIAL EDUCATIVO INFORMÁTICO
MULTIPLATAFORMA PARA EL APRENDIZAJE CREATIVO DE
ADICIÓN Y SUSTRACCIÓN DE NÚMEROS NATURALES POR PARTE
DE LOS INFANTES DE 1ER GRADO DE EDUCACIÓN BÁSICA DE LA
UNIDAD EDUCATIVA JOSÉ FÉLIX SOSA”. Presentado por José Ignacio
Rodríguez Pernalete, C.I. N°: V-17.495.124 para optar al Título de
Magíster en Matemática y Computación, estimamos que el mismo reúne
los requisitos para ser considerado como: APROBADO

JURADO:

PRESIDENTE DEL JURADO
CI. V-

(MIEMBRO) (MIEMBRO)
CI. V- CI. V-

Bárbula, Noviembre 2019

RESUMEN

MATERIAL EDUCATIVO INFORMÁTICO MULTIPLATAFORMA PARA EL
APRENDIZAJE CREATIVO DE ADICIÓN Y SUSTRACCIÓN DE NÚMEROS
NATURALES POR PARTE DE LOS INFANTES DE 1ER GRADO DE
EDUCACIÓN BÁSICA DE LA UNIDAD EDUCATIVA “JOSÉ FÉLIX SOSA”
Autor: Lic. José Ignacio Rodríguez Pernalete
Tutor: Ing. Enrique Flores, Mg.

En el presente trabajo se desarrolló un Material Educativo Computarizado
Multiplataforma para el aprendizaje creativo de adición y sustracción de
números naturales para estudiantes de primer grado de educación básica.
Se utilizó para su desarrollo el lenguaje de programación orientado a
objetos JAVA, el cual permitió incorporar animaciones, sonidos e
imágenes que ayudan a captar la atención de los estudiantes que recién
inician su etapa de educación básica, el mismo satisface los
requerimientos para los cuales fue diseñado, lo que concuerda con la
filosofía de educación preestablecida usando una metodología
homogénea que se adapta a los diferentes grupos de usuario, su uso es
de forma individual lo que permite observar la actuación del estudiante. El
desarrollo del presente trabajo facilitará el proceso de enseñanza-
aprendizaje de los niños de primer grado de la Unidad Educativa “José
Félix Sosa” en el área de matemática, específicamente en la enseñanza
de las operaciones de adición y sustracción de números naturales.

Palabras Clave: Material Educativo Informático Multiplataforma.
Software Educativo, enseñanza, aprendizaje.

Bárbula, Noviembre 2019

DEDICATORIA

A mis padres, Yenin y Pedro, por su apoyo incondicional en todo lo que

me he propuesto en la Vida.

AGRADECIMIENTOS

A Dios, por estar siempre guiando mis caminos y dándole sentido a la
Vida.

A mi Madre, Yenin Pernalete, por haberme inculcado los valores
necesarios para seguir adelante en este recorrido por la tierra y
enseñarme que con trabajo y dedicación se alcanzan las metas que nos
proponemos.

A mi Padre, Pedro Rodríguez, por haberme preparado con sus
enseñanzas para enfrentar cada situación que se me presente en la vida,
por los caminos de Dios.

A mi Esposa, por estar allí en cada momento, en los buenos y en los
malos, apoyándome y dándome fuerzas para seguir adelante.

A mis hermanas, Yenin y Marieli, con quien durante toda la vida hemos
luchado juntos por el porvenir de la familia.

A mi tutor, el profesor Enrique Flores, gracias por el tiempo y la dedicación
en los momentos claves.

A mi compañeros, los profesores Hernando González, Edwin Vargas y
Eduardo Vargas, hermanos que la vida me dio y que han contribuido para
culminar la presente meta académica.

A todas aquellas personas que de una u otra manera siempre han estado
brindándome el apoyo necesario para continuar cosechando éxito en este
mundo llamado Tierra.

vii

INDICE GENERAL
INTRODUCCION ………………………………………………………… 1
CAPITULO I: EL PROBLEMA …………….…………………………... 4
1.1. Planteamiento del Problema ………………………………….. 4
1.2. Formulación del problema. ……………………………………. 10
1.3. Sistematización del problema. ……………………………….. 10
1.4. Objetivos de la Investigación …………………………………. 11
1.4.1. Objetivo General ……………………………...………….. 11
1.4.2. Objetivos Específicos ……………………………………. 11
1.5. Justificación de la Investigación ……………...………………. 12
1.5.1. Justificación teórica. ……………………………………… 13
1.5.2. Justificación metodológica. ……………………………… 13
1.5.3. Justificación práctica. ....………………………………… 13
CAPITULO II: MARCO TEORICO REFERENCIAL …..……………. 15
2.1. Antecedentes …………………………………………………... 15
2.2 Bases Teóricas ………………...……………...……………….. 18
2.2.1.Bases Psicológicas ……….…………………………….. 18
2.1.1.1. Estadio sensorio-motor. ………………………….19
2.1.1.2. Estadio preparatorio. ……………………………... 19
2.1.1.3. Estadio de las operaciones concretas. ………… 20
2.1.1.4. Estadio de las operaciones formales. ………….. 20
2.2.2. Bases Filosóficas. ……………………..………………... 23
2.2.3. Sociotecnología de la Información. …………………… 24
2.2.4. Las tecnologías de la Información y la
Comunicación (TIC). …………………..…………………. 26
2.2.5. Programación Orientada a Objetos. ………..………... 28

viii

CAPITULO III: MARCO METODOLÓGICO …………………………. 32
3.1. Naturaleza de la Investigación. ………………………………. 33
3.2. Nivel de la Investigación. ……………………………………... 33
3.3. Tipo de Investigación ………………………………………….. 33
3.4. Diseño de la Investigación. ………..………………………….. 34
3.5. Población y Muestra …………………………………………… 34
3.6. Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos ……..…. 35
3.7. Análisis de los Datos …………………………………………... 37
3.8. Validez y Confiabilidad. ……………………………………….. 37
3.9. Procedimientos Previstos ……………..………………………. 38
3.9.1. Etapa I ……...…………………………………………… 38
3.9.2. Etapa II ………………………………………………….. 38
3.9.3. Etapa III …………………………………………………. 39
3.9.4. Etapa IV …………………………………………………. 39
3.9.5. Etapa V ………………………………………………….. 39
CAPITULO IV: RESULTADOS Y DISCUSIÓN. ……………………. 42
4.1. Instrumento para el Diagnóstico de la Situación
Actual. ……………………………………………...…………… 42
4.2. Análisis de Fiabilidad. … ………………………………….….. 45
4.3. Presentación y Análisis de los resultados de la
Encuesta. ………………….………………………….………… 50
4.4. Análisis de medias. …….………………………………………. 62
CAPITULO V: PROPUESTA DE SOFTWARE EDUCATIVO ……… 64
5.1. Fases del diseño. ………………………………...…………… 65
5.1.1. Título del material educativo. ……………………….….. 65
5.1.2. Necesidades educativas. …………..………….………… 65
5.1.3. Población / Usuario. ………………………………………. 66
5.1.4. Objetivos de aprendizaje. ………………………………... 66

5.2. Diseño educativo del MEC. …………………………………… 66
5.2.1. Población objeto. …………………………………………. 66
5.2.2. Área de contenido. ….……………………………………. 67
5.2.3. Necesidad Educativa. ……………………………………. 67
5.2.4. Limitaciones y recursos de los usuarios. ………………. 68
5.2.5. Análisis de tarea de aprendizaje. ….……………………. 69
5.2.6. Equipo y Soporte Técnico. ………………………………. 69
5.3. Diseño del sistema comunicacional del MEC. …………….. 69
5.3.1. Dispositivos de entrada y tipos de mensajes
que se pueden introducir. ………………………………… 70
5.3.2. Dispositivo de salida y mensaje que se ofrecen
a través de ellos. …………………………………………. 70
5.3.3. Descripción del micro mundo. ………………………….. 73
5.3.4. Zonas de pantallas que se pueden utilizar en el
MEC y la función de cada una. ………………………… 71
5.3.4.1. Zona de pantalla de inicio. ………………………… 71
5.3.4.2. Zona de pantalla número. ………………………….. 71
5.3.4.3. Zona de pantalla cuente. …….…………………….. 71
5.3.4.4. Zona de pantalla comparar. ……………………….. 72
5.3.4.5. Zona de pantalla suma. ……………………………. 72
5.3.4.6. Zona de pantalla resta. …………………………….. 72
5.3.4.7. Zona de pantalla juega. ………………...………….. 72
5.3.5. Fondo, color y armonía. ………………………………….. 72
5.3.6. Descripción gráfica y funcional del sistema. …………... 73
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. …………………..……. 86

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS. …………………………………… 91

ANEXOS. …………………………………………………………………… 94

INDICE DE TABLAS
Tabla Pág
3.1. Tabla de Especificaciones de la Investigación. …………... 40
4.1. Coeficientes Alfa de Cronbach para las Varia-
bles de Estudio. ……………………………………………….. 58
4.2.. Medias y Desviaciones Típicas para las Varia-
bles de Estudio. ……………………………………………….. 64
INDICE DE CUADROS
Cuadro Pág
4.1. Puntuación Likert para la encuesta a los docentes. …………. 43
4.2. Variables del Instrumento. ………………………………………. 45
INDICE DE FIGURAS
Figura Pág
5.1. Pantalla de acceso al programa. ……………………………. 74
5.2. Pantalla de inicio del programa. ……………………………… 75
5.3. Pantalla números. ……………………………………………… 76
5.4. Pantalla cuenta. ………………………………………………... 77

5.5. Pantalla cuenta. Mínimo valor a contar. …………………….. 78
5.6. Pantalla cuenta. Máximo valor a contar. ……………………. 78
5.7. Pantalla compara. ……………………………………………… 79
5.8. Pantalla Suma. …………………………………………………. 80
5.9. Pantalla Resta. …………………………………………………. 81
5.10. Pantalla juega. …………………………………………………. 82
5.11. Pantalla juega. Selección de opción correcta. …………….. 83

Xii

INTRODUCCIÓN

La tecnología avanza cada día en todos los sectores de la sociedad, y
la educación no podía escaparse de este auge, es por ello que en Venezuela
surgen proyectos educativos que van apuntalados al uso de la tecnología
desde los inicios de la educación básica, como lo es el proyecto Canaima.
A través de este proyecto, el estudiante tiene el acceso a dispositivos
electrónicos que se conectan a la Internet y de esta manera, tienen una serie
de herramientas a su disposición, pero esas herramientas es deber de los
representantes y docentes encausarlas para que los estudiantes tengan a su
disposición elementos que enriquezcan su conocimiento.
Es por ello la necesidad de crear herramientas acordes con los
programas educativos existentes, que sirvan de apoyo a los docentes dentro
y fuera del aula de clases, dichas herramientas son conocidas como software
educativos, los cuales están enfocados en temas que son apropiados para el
uso de los estudiantes, un software educativo se diseña para atraer la
atención del estudiante, ya que dispone de animaciones, canciones, juegos
didácticos, imágenes, cajas de texto, etc. Todos estos atributos ayudan a que
el software tenga una interfaz dinámica para el entretenimiento del
estudiante.
El presente trabajo presenta el desarrollo del Material Educativo
Informático Multiplataforma en la Unidad Educativa “José Félix Sosa” tiene
1

como finalidad contribuir con el proceso de enseñanza- aprendizaje en los
niños y niñas de primer grado de educación básica de esa institución, esto
les permite a los alumnos contar una herramienta educativa para poner en
práctica los conocimientos impartidos por sus docentes en las aulas de
clases.
La presente investigación se divide en cinco capítulos, los cuales se
presentan a continuación:
• Capítulo I: El Problema. Está compuesto por el planteamiento y
sistematización del problema, objetivo general y los específicos y la
justificación de la investigación desde el punto de vista teórico,
metodológica y práctica.
• Capítulo II: Marco Teórico Referencial. En este capítulo se
enumeran los antecedentes de la investigación y sus aportes a la
misma, seguidamente, se enuncian las bases teóricas en las que se
apoya y por último las hipótesis o formulación de pregunta científica y
las variables.
• Capítulo III. Marco Metodológico. Este apartado contempla los
aspectos metodológicos para realizar el material educativo informático
multiplataforma para el aprendizaje creativo de adición y sustracción
de números naturales por parte de los infantes de primer grado de
educación básica de la Unidad Educativa “José Félix Sosa”. En él se
2

señala la naturaleza, el nivel, tipo y diseño de la investigación así
como las técnicas e instrumentos de recolección de datos y los
procedimientos previstos.
• Capítulo IV: Resultados y Discusión. En este capítulo se hace el
análisis de la situación actual a través del instrumento, el cual se
somete a un análisis de fiabilidad.

• Capítulo V: Propuesta del Software Educativo. En este apartado se
describe el Material Educativo Informático Multiplataforma para el
aprendizaje creativo de adición y sustracción de infantes de primer
grado.
Seguidamente se enumeran las conclusiones obtenidas de la
investigación y las recomendaciones o sugerencias de futuras
investigaciones.

3CAPÍTULO I

EL PROBLEMA

1.1 . Planteamiento del Problema

En los últimos 50 años la tasa de desarrollo de los computadores, es
un ejemplo de la aceleración del progreso tecnológico, lo que lleva a algunos
a pronosticar el advenimiento de una singularidad tecnológica en estos
siglos. Debido a esto, en la actualidad se ha vuelto una prioridad el uso de
las nuevas tecnologías que se comienzan a usar en la educación, una
educación que se alimenta gracias a estas herramientas, las cuales son
utilizadas por su flexibilidad y condición ya que pueden usarse por doquier.
Durante años la aparición de las llamadas Tecnologías de la
Información y la Comunicación (TIC) han venido a revolucionar diversos
campos en la colectividad. Uno de los sectores que ha tomado ventaja de los
beneficios de éstas ha sido precisamente la educación, jugando un papel
muy importante en el desempeño actual de dicho sector.
Según Sánchez, J. (2010), las tecnologías de la información y
comunicación son herramientas computacionales e informáticas que
procesan, almacenan, sintetizan, recuperan y presentan información
representada de la forma más variada y aplicable posible. Además,
4

conforman un conjunto de soportes y canales para el tratamiento y acceso a
la información que dan forma, registran, almacenan y difunden contenidos
informacionales, es decir, son instrumentos de construcción que facilitan el
aprendizaje, el desarrollo de habilidades y distintas formas de aprender,
estilos y ritmos de los aprendices.
De esta manera, las TIC designan un conjunto de innovaciones
tecnológicas al alcance de todos y al mismo tiempo brindan las herramientas
que permiten una definición radical de su funcionamiento para designar lo
relativo a la informática conectada a través de internet y los aspectos
sociales de éstos, y que a su vez movilizan las capacidades de organización,
constituyéndose en una instancia de generación de conocimientos que remite
a los saberes en un proceso dinámico, continuo y acumulativo.
Este tipo de descubrimientos tecnológicos enriquecen el proceso de
enseñanza-aprendizaje, y hacen posible una enseñanza moderna, interactiva
y digital. Al mismo tiempo, proporciona un gran aporte desde la educación
infantil, ya que a los estudiantes, especialmente a temprana edad, hay que
introducirlos en el mundo tecnológico para adquieran las habilidades
necesarias en el manejo informático y de esta manera, la tecnología forme
parte de los niños y niñas desde el comienzo de su proceso educativo.

Tecnológicamente en Venezuela, las TIC son el soporte de este nuevo
concepto de educación. Su uso formativo lo define como “una fuente de
servicios para alcanzar su cometido educativo”. El aprendizaje a nivel
electrónico se ha vuelto un proceso formativo, diferente y útil, de allí la
inclusión de los aparatos audiovisuales por parte del profesorado en las
instituciones públicas y privadas en todos los niveles educativos.
La posibilidad de contar con un material educativo informático en el
aula de clases va en aumento debido al reconocimiento de que todo
estudiante se capacite y se adapte a los nuevos requerimientos que trae
consigo la actualización de un nuevo estilo para aprender. Además, que se
socialice con la nueva modalidad que combina enseñanza y aprendizaje; una
opción para atender la formación de niños y niñas en una práctica vivencial y
creativa, y que al ser adaptados a los contenidos de aula se afianza los
conocimientos y habilidades que demanda, como es el caso particular de las
matemática, por ser una disciplina que amerita practicarse continuamente.
En este sentido, los docentes en la especialidad de matemática,
deben cambiar de la impartición de los contenidos de las asignaturas de
forma tradicional, no tecnológica y sin innovación, lo cual conlleva que
muchos estudiantes no tengan motivación e interés en aprender la
asignatura, lo cual genera un bajo índice académico y en la mayoría de los
casos deserción escolar, a la impartición de los contenidos con herramientas
6

tecnológicas y didácticas que motiven al estudiante en la búsqueda de la
adquisición del conocimiento.
Según Enciclopedia Colaborativa Canaima (2014), la formación a
través del ordenador en Venezuela se lleva a cabo a través del Proyecto
Canaima Educativo, cuyo objetivo es apoyar la formación integral de las
niñas y los niños, mediante la dotación de una computadora portátil escolar
con contenidos educativos a los maestros y estudiantes del subsistema de
educación primaria conformado por las escuelas públicas nacionales,
estadales, municipales, autónomas y las privadas subsidiadas por el estado.
Cabe destacar que los niños y niñas de primer grado de educación
primaria no reciben dotación de una computadora portátil, así como lo
establece el Proyecto Canaima, si no que utilizan computadoras asignadas al
colegio. A diferencia del resto de los grados, en los cuales cada estudiante
puede llevar consigo su computadora personal a su hogar, a una plaza,
parque o al lugar que él desee, lo que proporciona un acceso pleno y sin
limitaciones de tiempo y espacio para realizar las prácticas o revisar los
contenidos de las diferentes asignaturas.
Los estudiantes de primer grado, al no gozar del beneficio de la
computadora portátil de uso permanente, se ven limitados al desarrollo de las
habilidades tecnológicas que le permitan generar mayor destrezas
7

computacionales y consigo explorar el mundo de las TIC para desarrollar su
proceso de enseñanza-aprendizaje.
En el caso de la Unidad Educativa José Félix Sosa, a través de visitas
hechas a las aulas de clases, se observó que los estudiantes de primer grado
en la asignatura de Matemática no escapan de esta realidad, reciben las
clases de adición y sustracción de números naturales de manera tradicional y
en ocasiones y de forma limitada hacen uso de la tecnología en el
aprendizaje de esta asignatura de tanta relevancia en el desarrollo lógico y
abstracto del niño.
De igual forma, se pudo constatar que los docentes prefieren impartir
sus clases de forma tradicional, ya que no consideran relevante el uso de las
computadoras; situación contraria sucede con los estudiantes, los cuales le
es muy llamativo el uso de computadoras para el aprendizaje.
Según Di Biase, Y. (2015), la Aplicación de la Canaima es un recurso
tan valioso, en donde se viene apreciando deficiencias en materia de
enseñanza con este recurso, los docentes tienen poca capacitación formal en
el uso adecuado de la Aplicación de la Canaima, quedando evidenciado que
a los mismos les faltan herramientas pedagógicas adecuadas para impartir
conocimientos en este recurso, ocasionando que esta realidad se traduzca
en una desventaja para los estudiantes.

En este orden de ideas, Di Biase, Y. (2015), determinó a través de la
observación directa con el estudiante, que la tecnología pueda ser utilizada
inadecuada en las aulas, por la poca instrucción correcta y habitual a los
docentes. Hay que tener profesionales que puedan seleccionar aplicaciones,
programas y sitios de INTERNET apropiado para el desarrollo de esas
edades.
Por lo anteriormente expuesto, se hace necesario desarrollar
aplicaciones y/o materiales adecuados para los docentes y estudiantes de
primer grado con la finalidad de contribuir con el proceso de enseñanza-
aprendizaje de la asignatura de matemáticas, adaptado a la tecnología de
las computadoras Canaimas que en principio es el acceso que tienen los
estudiantes al mundo de la computación.
Es por ello, que se propone crear un ambiente centrado en el
aprendizaje creativo de la matemática, en una primera fase, basado en las
operaciones de adición y sustracción de números naturales para estudiantes
de primer grado, con la finalidad de incentivar el uso de las TIC alos
docentes y de ese modo los procesos de enseñanza-aprendizaje en las
escuelas cambien de la forma tradicional a la tecnología.
Considerando lo antes mencionado, dando lugar a las nuevas
tecnologías de la información y la comunicación para modernizar la
educación, rompiendo con el esquema habitual de educar y la dedicación, el
9

investigador plantea incorporar un Material Educativo Informático
Multiplataforma (MEIM), unificado al deseo de apoyar la calidad del
aprendizaje de los infantes de la matemática en la adición y sustracción de
los números naturales, y el aporte que éste pueda brindar al docente.
1.2. Formulación del problema.
¿Cuáles elementos debe tener un material educativo informático
multiplataforma para el aprendizaje de la adición y sustracción de números
naturales en el primer grado de educación básica de la Unidad Educativa
José Félix Sosa?
1.3. Sistematización del problema.
¿Cuáles son las necesidades educativas que brindarán apoyo a la
elaboración de un MEIM en la asignatura de matemática?
¿Qué requerimientos debe considerar el diseño del Material Educativo
Informático Multiplataforma para proporcionar las herramientas del
aprendizaje de la adición y sustracción de los números naturales?
¿Cuáles son las tareas a tomar en cuenta en el desarrollo del Material
Educativo Informático Multiplataforma para el aprendizaje de la adición y
sustracción de números naturales?

1.4. Objetivos de la Investigación
1.4.1. Objetivo General
Crear un material educativo informático multiplataforma para el
aprendizaje creativo de adición y sustracción de números naturales para los
infantes de primer grado de la educación básica de la Unidad Educativa José
Félix Sosa.
1.4.2. Objetivos Específicos
• Diagnosticar las necesidades educativas que brindarán apoyo a la
elaboración de un Material Educativo Informático Multiplataforma en
la asignatura de matemática
• Diseñar un modelo de Material Educativo Informático Multiplataforma
para proporcionar las herramientas del aprendizaje de la adición y
sustracción de los números naturales.
• Desarrollar un Material Educativo Informático Multiplataforma para
proporcionar las herramientas del aprendizaje de la adición y
sustracción de los números naturales.

1.5. Justificación de la Investigación
Según Macías, N. (2013), el propósito de la educación con las TIC, es
que alcancen las competencias matemáticas necesarias para comprender,
utilizar, aplicar, comunicar conceptos y procedimientos matemáticos. Además
que, a través de la exploración, abstracción, medición, clasificación,
estimación y obtener resultados, les permitan comunicarse para hacer
interpretaciones y representaciones, es decir, descubrir que las matemáticas
están relacionadas con la vida cotidiana y que esta asignatura va más allá
que las paredes de la sala de clase.
En la educación primaria, los primeros grados son la base de los
aprendizaje en los niños, en la utilización de los juegos desempeñan un
papel importante en el proceso educativo, es el único medio a través del cual
el infante aprende de manera agradable y satisfactoria, es
indispensable considerarlo como un recurso educativo en la enseñanza de la
suma y resta en las matemáticas.
Por lo tanto, la Institución escolar debe tener presente que enseñar a
sumar y restar es una labor que deja huella para toda la vida y de este modo
el desarrollo de estas habilidades trabajadas deben estar permanentemente
relacionadas con el medio en que se desenvuelven los niños y niñas.

1.5.1. Justificación teórica
Esta investigación plantea una mejora en el aprendizaje de las
operaciones matemáticas básicas en los estudiantes del primer grado de la
Unidad Educativa José Félix Sosa, brindándole nuevas estrategias en el
desarrollo práctico y teórico con el uso de la tecnología. De Igual forma
adaptar un modelo tecnológico–pedagógico que cambie el esquema
tradicional de enseñanza y proporcione mayores habilidades y destrezas en
los infantes necesarias para su desarrollo intelectual.
1.5.2. Justificación metodológica.
Este trabajo pretende ser soporte de futuras investigaciones que se
enfoquen en el mismo objetivo, buscando mejoras en el plano educativo para
la enseñanza de la matemática específicamente en la adición y sustracción
de los números naturales, a través del uso de materiales educativos
informáticos multiplataforma. Por consiguiente, se espera que el contenido
del mismo represente, en un futuro, un aporte a la labor de los profesionales
que persiguen transcender más allá de los métodos tradicionales de la
enseñanza-aprendizaje de la matemática.
1.5.3. Justificación práctica.
La investigación se fundamente en la creación de un diseño educativo
informático multiplataforma con la finalidad de ofrecer mejoras en la calidad
de la enseñanza-aprendizaje en la adición y sustracción de números
13

naturales ante la necesidad de asistir a los infantes en la práctica de las
mismas, y al mismo tiempo incluir el uso del software con el objetivo de
programar el tiempo de estudio, incrementar las habilidades y destrezas y
actualizarse, así como también complementar la labor docente como
facilitador.
Desde esta perspectiva, en la práctica, se planifica como recurso la
inclusión del Material Educativo Informático Multiplataforma como una mejora
en la estrategia pedagógica por parte del docente que conlleve a una
enseñanza y comprensión de la matemática de forma motivacional a los
infantes mediante la usabilidad del software.
Igualmente, los resultados que se obtengan con la realización de este
trabajo, estarán basados en las sugerencias y opiniones de los expertos en el
área de las nuevas tecnologías, la educación y la matemática como
disciplina. Es así, como se abordará los potenciales beneficios que brindarán
a los educandos y docentes en el programa de contenido de aula.
Desplegando un nuevo paradigma educativo que contribuya a la inserción del
material educativo y a la obtención de mejores resultados en el aprendizaje
en los niños.

CAPÍTULO II

MARCO TEÓRICO REFERENCIAL

2.1. Antecedentes

Para fundamentar teóricamente la presente investigación se hace
referencia a algunos estudios relacionados con materiales educativos
computarizados y la enseñanza de la matemática en la educación primaria,
así como las implicaciones y resultados que han traído consigo dichas
investigaciones.
Todo hecho o investigación anterior que sirva para aclarar, juzgar o
interpretar el problema planteado en este proyecto es de gran utilidad
conceptual para su desarrollo. Los antecedentes de la investigación
constituyen una base de experiencias, las cuales han sido desarrolladas
anteriormente con propósitos similares. Los trabajos que a continuación se
mencionan contribuyen como guías para la redacción, presentación y
elaboración de esta investigación.
Matos, Y. (2016), en su trabajo titulado: El Software Educativo: un
medio para desarrollar la expresión oral de escolares de primer grado,
se inicia en el análisis teórico que fundamenta la importancia del desarrollo
de la expresión oral para el logro adecuado de la comunicación. Se detectó
15

insuficiente desarrollo de la expresión oral de los escolares de primer grado.
Para erradicar dichas insuficiencias se propone el software educativo “Con
letras y arte se aprende” con ejercicios variados y motivantes que se
sustentan en los contenidos de primer grado para apoyar el tratamiento
logopédico
En este estudio, el planteamiento es sin duda un valioso aporte para este
trabajo, y nos apoyamos en el enfoque teórico-metodológico aplicado al
desarrollo del software “Con Letras y Artes se aprende”, el cuallogro mejorar
las deficiencias de la expresión oral de los estudiantes de primer grado, como
guía en el diseño del Material Educativo Informático Multiplataforma (MEIM)
de esta investigación.
Torres, J., Prado, J. y Rivas J. (2016), en su trabajo titulado: Software
Educativo de Matemáticas Básicas Grado Quinto (MATH BASIC), tiene
como finalidad reforzar las metodologías del colegio gimnasio educativo
integral en la asignatura de matemática, a través de encuestas y entrevistas
se pudo conocer los factores que perjudican su aprendizaje, una vez
implementado el programa bajo la modalidad de software libre, se pudo
constatar el refuerzo educativo que el mismo aporta a la institución, teniendo
en cuenta que se busca mejorar la calidad y el rendimiento en los
estudiantes.

Por lo expuesto por los autores anteriores, nos fundamentaremos para
desarrollar el Material Educativo Informático Multiplataforma bajo software
libre, que aseguran los autores, son absolutamente funcionales y de buena
calidad, las cuales son unas de las características fundamentales del material
educativo, también se analizó la metodología y el ambiente de programación
utilizado, el cual fue PHP, que permite desarrollar el entorno web, además de
que la programación está orientada a objetos y reconoce tener un código
más ordenado, estructurado y manejable.
Seguidamente, Almache, E. (2016) en su proyecto de investigación
titulado: Software Educativo para la Enseñanza de Matemáticas, en el 4°
Año de Educación Básica de la Escuela República de Colombia, el
objetivo principal de la investigación fue contribuir en el proceso de
enseñanza-aprendizaje, de esta manera permitió a los alumnos contar con
una herramienta de auto aprendizaje. Se empleó la metodología de
desarrollo de software conocida como Metodología de Brian Blum. El
estudiante pudo contar con una técnica nueva de auto aprendizaje, que les
sirvió para reforzar los conocimientos que imparte el docente durante las
horas de clases. Debido al éxito contabilizado con el software, el autor
recomienda seguir utilizando el software educativo para que sea una
herramienta de apoyo a los libros y cuadernos tradicionales que se utilizan.

Su contribución a esta investigación es de suma importancia, ya que
permitió conocer una metodología de desarrollo de software Brian Blum, la
cual ayuda a la organización y planificación del Material Educativo
Computarizado, así como los aspectos que se deben tener en cuenta, como
colores, animaciones, contrastes para que el software creado sea de gusto
para los usuarios del mismo.
2.2 Bases Teóricas
La fase inicial en el estudio de cualquier disciplina o tema nuevo implica
la familiarización con sus conceptos y terminología particulares. Este proceso
de familiarización suministra fundamentos sobre los cuales puede
establecerse una comprensión de los procedimientos, los problemas y
aplicaciones que se encontrarán en la investigación.
Cuando se realiza una investigación en Enseñanza de la Matemática
aplicando nuevas tecnologías, se hace necesario revisar las bases
psicológicas y filosóficas, así como las definiciones de sociotecnología de la
información, Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC) y
Programación orientada a objetos.
2.2.1. Bases Psicológicas.
La teoría de Jean Piaget (1952), citada por la Universidad Internacional
de Valencia (2017), describe los estadios de desarrollo cognitivo desde la
infancia a la adolescencia, cómo las estructuras psicológicas se desarrollan a
partir de los reflejos innatos, se organizan durante la infancia en esquemas
18

de conducta, se internalizan durante el segundo año de vida como modelos
de pensamiento, y se desarrollan durante la infancia y la adolescencia en
complejas estructuras intelectuales que caracterizan la vida adulta. Es por
ello que Jean Piaget divide el desarrollo cognitivo en cuatro periodos o
estadios importantes según las edades del individuo.
2.2.1.1. Estadio sensorio-motor

Desde el nacimiento hasta aproximadamente un año y medio a dos
años. En tal estadio el niño usa sus sentidos (que están en pleno desarrollo)
y las habilidades motrices para conocer aquello que le circundan,
confiándose inicialmente en sus reflejos y, más adelante, en la combinatoria
de sus capacidades sensoriales y motrices. Así, se prepara para luego poder
pensar con imágenes y conceptos.
2.2.1.2. Estadio preparatorio

El estadio preparatorio es el segundo de los cuatro estados, Sigue al
estado sensorio motor y tiene lugar aproximadamente entre los 2 y los 7 años
de edad. Este estadio se caracteriza por la interiorización de las reacciones
de la etapa anterior dando lugar a acciones mentales que aún no son
categorizadas como operaciones por su vaguedad, inadecuación y/o falta de
reversibilidad.

Son procesos característicos de esta etapa: el juego simbólico, la
contracción, la intuición, el animismo, el egocentrismo, la yuxtaposición y la
reversibilidad (inhabilidad para la conservación de las propiedades).
2.2.1.3. Estadio de las operaciones concretas

Este estadio comprende un periodo de 7 a 11 años de edad. Los
procesos de razonamiento se vuelven lógicos y pueden aplicarse a
problemas concretos o reales. El niño en esta fase o estadio ya no sólo usa
el símbolo, es capaz de usar los símbolos de un modo lógico en el aspecto
social, el niño ahora se convierte en un ser verdaderamente social y en esta
etapa aparecen los esquemas lógicos de seriación ordenamiento mental de
conjuntos y clasificación de los conceptos de casualidad, espacio, tiempo y
velocidad.
2.2.1.4. Estadio de las operaciones formales

Desde los 12 años adelante (toda la vida adulta). En esta etapa el
adolescente logra la abstracción sobre conocimientos concretos observados
que le permiten emplear el razonamiento lógico inductivo y deductivo.
Desarrolla sentimientos idealistas y se logra formación continua de la
personalidad, hay un mayor desarrollo de los conceptos morales.
Partiendo de esta teoría expuesta por Jean Piaget se hará énfasis en el
estadio preparatorio, donde se vincula y se relaciona con el presente trabajo
de investigación, debido a las edades promedios de un niño de primer grado.
20

En esta etapa el niño se adentra en la educación formal, adaptándose a los
cambios de la enseñanza de la etapa preescolar, es por ello que la
enseñanza sobre las operaciones matemáticas a través de aplicaciones
computacionales tipo juegos, para de esa manera estar en concordancia con
la etapa psicológica expuesta por la teoría de Piaget.
Es importante este estadio, ya que el niño se encuentra en una etapa de
crecimiento mental donde en esta fase no solo está presente el aspecto
sicomotriz, sino la utilización de las nuevas herramientas tecnológicas como
parte de la enseñanza y aprendizaje de los Software Educativos será una
venta sustancial para ellos, ya que es una forma práctica para el aprendizaje
de los estudiantes, esto conlleva a que tengan un aprendizaje significativo,
desarrollando su parte lógica de una manera didáctica.
Este trabajo se fundamenta, desde la perspectiva cognoscitiva y
constructivista del aprendizaje. De esta manera, cabe destacar, lo planteado
por Barbera (2006), que “las corrientes cognoscitivas surgen como reacción a
las teorías conductistas del aprendizaje, que reducen la ética a la moral
propia de una sociedad”. El conductismo, como teoría del aprendizaje
proponía un modelo epistemológico objetivista, en donde el sujeto quedaba
reducido a la pasividad, o la no existencia de la subjetividad íntima,
enmarcado en un ontología exclusivamente inminente, sin ninguna
oportunidad de trascendencia, y en donde el términoliberal era considerado
entre comillas.
21

El mismo autor señala, desde la perspectiva del proceso educativo, la
teoría cognoscitiva del aprendizaje presenta a un estudiante, que en lugar de
recibir de modo pasivo las informaciones que le dice el profesor en el salón
de clase, o que copia de los textos, se convierte en protagonista activo que
interpreta a su modo la información de entrada, tratando de darle sentido y
de relacionarla con los conocimientos previos que ya posee sobre el tema
con el uso de los software educativos.
En efecto, tal como lo señala Piaget (1979), el constructivismo se
fundamenta “en una epistemología abierta, en una relación dialéctica entre el
sujeto y la realidad, en donde el protagonismo lo lleva el estudiante”. En tal
sentido, pone énfasis en que la modificación y equilibrio de los esquemas de
un sujeto, su desarrollo y su aprendizaje, se producen como resultado de la
interacción con el mundo. Por esta razón, se plantea que la educación debe
dar las oportunidades y los materiales para que los estudiantes puedan
aprender activamente y elaborar sus propios conceptos.
Es por ello que, trabajar con materiales educativos no impresos provoca
en los estudiantes una experiencia activa de relación con los contenidos
informativos que se están aprendiendo. Esta experiencia activa es parte del
proceso de enseñanza-aprendizaje, el docente facilita la manipulación de los
materiales y permite observar los efectos de esa manipulación, así los
docentes podrán inferir las propiedades, cualidades, características, y
22

obtener sus propias conclusiones sobre los hechos o fenómenos observados.
La interacción del estudiante con el material puede provocar que en su
estructura mental suceda el conflicto cognitivo y ocurra así el desequilibrio
necesario para que se produzcan el aprendizaje y el desarrollo de sus
estructuras cognitivas.
2.2.2. Bases Filosóficas
El sistema filosófico en el cual se fundamenta y orienta esta
investigación es el Humanístico; en tal sentido Barbera (2006), señala que
éste puede ser entendido “como la opción antropológica que coloca al
hombre como centro, protagonista y razón de ser de todo proceso de
aprendizaje, como fundamento de las opciones éticas y como horizonte
desde el cual se le da sentido existencial a la vida”. En efecto, aquí se
plantea entonces, una concepción antropológica, que parte del hecho d que
el hombre no sólo existe en el mundo, sino que se relaciona con el mundo y
de manera especial, con los otros hombres.
De hecho, el hombre siempre está en relación con lo otro, con lo que
está más allá de su intimidad, con lo que trasciende su subjetividad. De tal
forma, que la existencia se interpreta como un convivir en esencia, y esta
forma de existir en y desde la convivencia es la misma esencia que
pertenece a lo más íntimo del yo personal, no se trate por lo tanto, de una
condición secundaria del hombre, sino, de una dimensión constitutiva de ser
persona.
23

Asimismo, Araujo, M. y Sánchez, E. (2015), aseguran que el
estudiante no existe ni puede desarrollarse como persona, sino en la
intercomunicación personal, en el constante trascenderse a sí mismo en la
relación con el otro. En efecto, el yo íntimo, sólo es tal en la medida en que
se trasciende a sí mismo en la intersubjetividad. Sin duda, que la presencia
diagonal del tú y del yo es esencial en el proceso de ser persona. Desde la
misma concepción biológica, hasta el fin de la existencia, el hombre es en sí
mismo efecto de la relación intersubjectiva; es decir, el hombre es relación
con el otro.
Esto lleva a replantear la labor educativa desde una perspectiva de
construcción del conocimiento, que supere el enfoque de repetición de
conocimientos, tanto por parte de los docentes como del estudiante, al
aplicar estrategias de enseñanza-aprendizaje innovadoras que propicien más
bien la construcción del saber, con el uso adecuado de los software
educativos como herramientas pedagógicas de los estudiantes de primer
grado de la Unidad Educativa “José Félix Sosa”.
2.2.3. Sociotecnología de la Información.
Para Sáez, F. (2002), debe entenderse la sociotecnología de la
información como un enfoque nuevo, destinado a integrar en el discurso y
en la práctica de la técnica, elementos de la psicología, de la sociología, de la
educación, de la economía, de la filosofía, de la teoría de sistemas, etc. Es
24

un enfoque de la tecnología esencialmente centrado en el factor humano, en
su faceta de usuario, en sentido amplio, de “las bases tecnológicas del
comportamiento humano individual y especialmente en sociedad”.
Castells, M (1997), en el primer volumen de su libro la era de la
información, se centra en la dimensión sociológica del cambio tecnológico:
efectos sociales de las tecnologías de la información, en él se muestra los
principios y avances de las nuevas tecnologías, donde la información será la
materia prima sobre la que actúan las tecnologías. Este autor define la
tecnología como el uso del conocimiento científico para especificar modos de
hacer cosas de manera reproducible.
En este mismo orden de ideas, asegura Castells, M. (1997), que para el
crecimiento económico, información y conocimiento han sido puntos claves,
el desarrollo tecnológico ha permitido que sea la información un producto del
proceso de producción, por lo que las nuevas industrias crearán aparatos
para el procesamiento de la información.
El gran manejo de información en la sociedad lleva al uso de las nuevas
tecnologías con el fin de optimizar la información a través de las
herramientas tecnológicas, es por ello que en el Sistema Educativo
Bolivariano establece la utilización de las tecnologías en el ámbito educativo,
ya que para esta sociedad resulta indispensable el manejo de grandes
volúmenes de información, en la nueva era de la educación permite utilizar
Software Educativos, esto sería un ejemplo de la optimización de la
25

información haciendo más didáctico el trabajo del docente y permite aplicar
estrategias de aprendizajes dinámicas con los estudiantes en la búsqueda de
mejorar las estrategias de enseñanza aprendizaje.
2.2.4. Las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC)
Según Di Biase, Y. (2015), las Tecnologías de la Información y la
Comunicación son “un conjunto de servicios, redes, software y dispositivos
dirigidos a la mejora de la calidad de las personas dentro de un entorno y que
se integran a un sistema de información interconectado y complementario”.
Esto incluye todos los sistemas informáticos: computadoras, redes de
telecomunicaciones, telemática, teléfonos celulares, televisión, radio,
periódicos digitales, faxes, entre otros.
En este mismo orden de ideas, Di Biase, Y. (2015), expresa que su
incorporación en el proceso educativo, responde a las necesidades de formar
a los hombres del mañana en el ámbito de las nuevas tecnologías y a las
posibilidades que brinda la tecnología de mejorar las prácticas de la
enseñanza. De igual manera, señala que “la expresión nuevas tecnologías,
hace referencia a los últimos desarrollos tecnológicos, en el diseño de
procesos, programas y aplicaciones”.
De acuerdo a Di Biase, Y. (2015), las Tecnologías de la Información y la
Comunicación están formadas por un conjunto de nuevos recursos que
permiten cumplir con la función de mediar y facilitar los procesos de
26

enseñanza y aprendizaje, basándose en el uso y aprovechamiento de los
avances tecnológicos y herramientas informáticas aplicadas a la educación.
De igual manera, Di Biase, Y. (2015), indica que entre las aplicaciones
más destacadas que ofrecen las TIC se encuentra la multimedia, que se
inserta rápidamente en el proceso de laeducación, permitiéndole al
estudiante “explorar fácilmente palabras, imágenes, sonidos, animaciones y
videos, intercambiando pausas para estudiar, analizar, reflexionar e
interpretar en profundidad la información utilizada”, buscando de esa manera
el deseado equilibrio entre la estimulación sensorial y la capacidad de lograr
el pensamiento abstracto.
De esta forma, se observa como la tecnología multimedia, a través de
Materiales Educativos Computarizados, se convierte en una poderosa y
versátil herramienta que transforma a los alumnos, de receptores pasivos de
la información, en participantes activos, con un enriquecedor proceso de
aprendizaje en el que desempeña un papel primordial, personalizando la
educación, al permitir avanzar según su propia capacidad. Además, el
docente puede controlar la manera como el estudiante recibe y manipula la
información. Entre los productos multimedia creados para la educación se
pueden citar: enciclopedias, atlas geográficos, libros de música, cuentos
infantiles, catálogos artísticos y de museo, programas de enseñanza de
idiomas, simuladores gráficos, juegos educativos y otros.
27

Los Materiales Educativos Computarizados (MEC) ofrecen al docente de
matemática la oportunidad de crear ambientes de aprendizajes enriquecidos
para que los estudiantes la perciban como ciencia experimental y proceso
exploratorio significativo dentro de su formación. Esta asignatura, en
compañía del lenguaje, es fundamental en el desarrollo intelectual de los
estudiantes ya que ofrecen herramientas para 'aprender a pensar' y para
'aprender a aprender'.
2.2.5. Programación Orientada a Objetos
Según Flores, E. (2006), la programación orientada a objetos considera
un programa como una agrupación de agentes autónomos, llamados objetos.
Cada objeto se encarga de cierta cantidad de tareas específicas,
disminuyendo la relación de dependencia entre los componentes del
programa; lo que permite crear y probar componentes como unidades
independientes, aislados de otras partes y facilitando la comprensión de los
programas.
En la programación orientada a objetos, la acción se inicia con una
solicitud hecha a un objeto específico, no por la invocación de una función
que use datos específicos. Si el objeto acepta el mensaje, acepta la
responsabilidad de llevar a cabo la acción indicada y ejecutará algún método
para satisfacer la petición.
28

Todos los objetos son ejemplares de una clase. El método invocado por
un objeto en respuesta a un mensaje queda determinado por la clase del
receptor. Todos los objetos de una clase dada usan el mismo método en
respuesta a mensajes similares.
Los lenguajes de programación orientados a objetos ofrecen la
posibilidad de reutilizar código; siempre que se tengan claras las vías para
ello. Las principales características de los lenguajes de programación a
objeto son:
• Herencia: pueden crear estructuras de datos que heredan datos y
funciones de otras estructuras de datos y que amplíe las
características de estas últimas agregando otras nuevas. Las
estructuras de datos reciben el nombre de clases.
• Encapsulamiento: es el mecanismo que permite unir el código junto
con los datos que manipula, y que evita el acceso a dichos datos y su
posible uso inapropiado. A través del encapsulamiento un objeto
puede salvaguardar sus funciones de miembro y variables de
miembro, impidiendo que se acceda a ellas o sean modificadas desde
otras clases.

• Abstracción de datos: Características que permite, de ser requerido,
ocultar los detalles de la representación de sus datos y de su
respectivo manejo.
• Polimorfismo: Se refiere a la posibilidad de tener una interfaz para
especificar una clase general de acciones, en donde el programador
no necesita seleccionar una acción específica, y cuando se aplica a
cada situación es tarea del compilador.
A finales de los 80 y comienzo de los 90 predominaba la programación
orientada a objetos con C++, pero se presentaba la problemática que para
cada una de los diferentes ambientes se requería un compilador específico
para crear el archivo ejecutable. A raíz de esto, se empezó a trabajar en
programación portable y esto trajo como resultado la creación del lenguaje de
programación Java en el año 1995.
Inicialmente, Java tenía como finalidad que la programación fuera
independiente de la plataforma y se pudiera crear software para dispositivos
electrónicos. Posteriormente recibe un sustancial y definitivo impulso al surgir
la necesidad en la Internet que los programas fuesen portables y seguros.
La seguridad y portabilidad de Java se resuelve creando un código
ejecutable denominado bytecode, el cual debe ser interpretado, valga la
redundancia, por él interprete de Java. Él interprete de Java difiere de una
plataforma a otra, pero todos interpretan el mismo código Java. La ejecución
30

de los programas Java está regido por él interprete Java, este contiene al
programa e impide que se genere efectos no deseados en el resto del
sistema.
Flores, E. (2006), asegura que Java es un lenguaje robusto. En los
lenguajes C/C++ el programador estaba obligado a reservar y liberar
memoria dinámica manualmente, lo cual no es una tarea sencilla. Java se
encarga internamente de reservar y liberar la memoria en forma automática,
ya que dispone de un sistema de recogida de basura. Además, se resuelve
de manera sencilla la gestión de excepciones por errores de tiempo de
ejecución; ya que suministra la gestión de excepciones orientada a objetos.
Java es suministrado gratuitamente por la compañía Sun Microsystems
a través del vínculo: https://www.java.com/es/download/. Por todo lo ya
descrito, se toma como referencia el mencionado lenguaje para el desarrollo
del presente trabajo.
31

CAPÍTULO III

MARCO METODOLÓGICO

El presente apartado contempla los aspectos metodológicos para
realizar el material educativo informático multiplataforma para el aprendizaje
creativo de adición y sustracción de números naturales por parte de los
infantes de primer grado de educación básica de la Unidad Educativa “José
Félix Sosa”. En él se señala la naturaleza, el nivel, tipo y diseño de la
investigación así como las técnicas e instrumentos de recolección de datos y
los procedimientos previstos.
3.1 Naturaleza de la Investigación.
La naturaleza de investigación de este trabajo, se fundamenta en el
paradigma cuantitativo, el cual se caracteriza por privilegiar el dato como
base sustancial de la argumentación de la investigación. De acuerdo a
Palella y Martins (2006), el enfoque cuantitativo se basa en el positivismo,
el cual percibe la uniformidad de los fenómenos, aplica la concepción
hipotética-deductiva como una forma de acotación y predica que la
materialización del dato es el resultado de procesos derivados de la
experiencia.

3.2 Nivel de la Investigación
La investigación se enmarcó en un nivel descriptivo, ya que tiene como
finalidad proponer el diseño un material educativo informático multiplataforma
para el aprendizaje creativo de adición y sustracción de números naturales
por parte de los infantes del primer grado de educación básica de la U.E.
José Félix Sosa. Según Palella y Martins (2006), señala que este nivel de
investigación descriptivo consiste en la caracterización de un hecho,
fenómeno o grupo con el fin de establecer su estructura o comportamiento
(...) mide (n) de forma independiente las variables.
3.3 Tipo de Investigación
El presente trabajo presenta características de una investigación de
tipo proyecto factible, el cual está orientado a realizar un material educativo
informático multiplataforma para el aprendizaje creativo de adición y
sustracciónde números naturales para los infantes de primer grado de la
educación básica de la U.E. José Félix Sosa, tal como lo señala UPEL
(2006), en su Manual de Trabajo de Grado de Especialización y Maestría y
Tesis Doctorales:
El proyecto Factible consiste en la investigación, elaboración y
desarrollo de una propuesta de un modelo operativo viable
para solucionar problemas, requerimientos o necesidades de
organizaciones o grupos sociales; puede referirse a la
formulación de políticas, programas, tecnologías, métodos o
procesos. El proyecto debe tener apoyo en una investigación
de tipo documental, de campo o un diseño que incluya ambas
modalidades.
33

3.4 Diseño de la Investigación
La investigación se apoyó en un diseño de campo no experimental, la
cual permitirá sustentar teóricamente el estudio y la propuesta, Según
Palella y Martins (2006), consiste en la recolección de datos directamente
de la realidad donde ocurren los hechos, sin manipular o controlar la
variables. Estudia los fenómenos sociales en su ambiente natural. El
investigador no manipula variables debido a que esto hace perder el
ambiente de naturalidad en el cual se manifiesta y desenvuelve el hecho.
Igualmente el mismo autor sostiene que la investigación documental,
“es un proceso basado en la búsqueda, recuperación, análisis, crítica e
interpretación de datos secundarios; es decir, los obtenidos y registrados
por otros investigadores en fuentes documentales: impresas, audiovisuales
o electrónicas. Como en toda investigación, el propósito de este diseño es
el aporte de nuevos conocimientos”.
3.5. Población y Muestra

De acuerdo con Orozco, C., y otros (2002), definen la población como
“el establecimiento del alcance del estudio respecto a la expansión del objeto
de estudio y la delimitación del fenómeno”.
Orozco, C., y otros (2002) sostienen que la muestra es “un
subconjunto de la población. Son los sujetos involucrados en el estudio”.

En este mismo orden de ideas, Lohr, S., (2000), plantea que la
población objetivo es “la colección completa de observaciones que deseamos
estudiar”, mientras que la población muestreada es “la colección de todas las
unidades de observación posibles que podrían extraerse en una muestra”.
Para la presente investigación, la población está conformada por
todos los Docentes de primer grado de la Unidad Educativa José Félix Sosa.
Cabe destacar que se eligieron los docentes para la muestras dado que ellos
son los expertos en pedagogía, contenidos y poseen la experiencia con el
uso de las tecnologías educativa.
Los sujetos de investigación son veintitrés (23) Docentes de la Unidad
Educativa José Félix Sosa, los cuales representan la totalidad de la
población. Se tomó como muestra el total de la población, tal como lo
aseguran Hernández y Fernandez (2003), el cual expresa que: “si la
población es menor a cincuenta (50) individuos, la población es igual a la
muestra”. Por consiguiente, en la investigación se tendrá el mismo tamaño de
población y muestra, tomando a todos los individuos para el estudio, lo cual,
está conformado por 23 docentes especialista en pedagogía.
3.6. Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos.

De acuerdo con lo definido por Arias, F., (2006), las técnicas e
instrumentos de recolección de datos “son las distintas formas o maneras de
obtener la información”. Las fuentes de información a utilizar en la presente
investigación serán encuestas, entrevistas, libros, revistas, artículos de
35

congresos entre otros documentos relacionados con la realización de
materiales educativos informáticos multiplataforma, técnicas de enseñanza
aprendizaje y lenguajes de programación.
Igualmente Arias, F. (2006), conceptualiza la entrevista como “más que
un simple interrogatorio, es una técnica basada en un diálogo o conversación
“cara a cara”, entre el entrevistador y el entrevistado acerca de un tema
previamente determinado, de tal manera que el entrevistador pueda obtener
la información requerida”.
El Instrumento de recolección de datos que se aplicó, fue el
cuestionario, el cual, según Palella y Martins, (2006) es “un instrumento de
investigación que forma parte de la técnica de la encuesta. Es fácil de usar,
popular y con resultados directos”.
La finalidad del instrumento fue detectar: a) la factibilidad de la
elaboración de un Material Educativo Informático Multiplataforma como una
estrategia de enseñanza-aprendizaje para la enseñanza de las operaciones
matemáticas adición y sustracción en niños de primer grado de educación
primaria, b) las debilidades que poseen los estudiantes del primer grado de
educación básica, sobre la adición y sustracción, para poder diseñar un
Material Educativo Informático Multiplataforma, dirigido a los estudiantes de
primer grado. El instrumento estuvo compuesto por una lista cotejo, teniendo
15 (quince) ítems para el desarrollo del mismo. (Ver anexo 1).
36

El instrumento fue elaborado a través de una tabla de especificaciones
donde se consideró las dimensiones de adición y sustracción.
3.7. Análisis de los Datos
Según Orozco, C., (2002), definen el análisis de los datos como “el
procesamiento que se hace a los datos a fin de describir o explicar las
tendencias reflejadas. Según el tipo de investigación se hacen dos
tratamientos estadísticos: Descriptivo o Inferencial”, en la presente
investigación se realizará un análisis descriptivo, ya que se realizarán
interpretaciones de cuadros y gráficos de los ítems del instrumento utilizado
para detectar la justificación de la elaboración del Material Educativo
Informático Multiplataforma y las debilidades de los estudiantes de primer
grado de educación primaria en las operaciones matemáticas de adición y
sustracción.
3.8. Validez y Confiabilidad
A través de los datos obtenidos hay que cumplir con los requisitos de
validez y confiabilidad. Según Arias (2006), define que “La validez significa
que las preguntas o ítem deben tener una correspondencia directa con los
objetivos de la investigación. Es decir las interrogantes consultarán solo
aquella que se pretende conocer o medir”.

El instrumento que se aplicó fue sometido a la validez de contenido,
empleando el juicio de experto el cual contó con la aprobación de cuatro
docentes, tres expertos en el área de matemática y uno en el área de
educación integral, a quienes se les entregó una carpeta integrada por un
oficio donde se le indicaba que había sido seleccionado en calidad de
experto para la revisión y validación del instrumento, además contenía el
título de la investigación, objetivos de la investigación, tabla de
especificaciones del instrumento, instrumento (lista cotejo) y el formato de
validación, en el cual realizaron las observaciones del mismo y la respectiva
aprobación del instrumento. (Ver anexo 1).
3.9. Procedimientos Previstos
De manera natural la investigación fue dividida en cinco etapas de
trabajo, las cuales se desglosan a continuación:
3.9.1 Etapa I
En primera instancia, se realizó un estudio exploratorio de tipo
documental, donde el propósito será hacer una revisión de las fuentes de
información.
3.9.2 Etapa II
Con el material bibliográfico recopilado y las encuestas realizadas en la
Etapa I, dio paso a diseñar un Material Educativo Informático Multiplataforma
para la enseñanza de la adición y la sustracción dirigido a estudiantes de
primer grado de educación básica.
38

3.9.3 Etapa III
Elaboración del Material Educativo Informático Multiplataforma para el
aprendizaje creativo de adición y sustracción de números naturales por parte
de los infantes de primer grado de educación básica. Este Material se veráreflejado en el capítulo V de la presente investigación.
3.9.4 Etapa IV
Una vez diseñado y elaborado el software educativo, se evaluó la
usabilidad del mismo a través de un instrumento denominado Evaluación
Heurística de Software (Ver anexo 2), tomado en Validez y confiabilidad en
la investigación (2014), que considera criterios de: Evaluación, Presentación,
Funcionales, Educativo/Pedagógico además de las características del
ordenador y aspectos técnicos. La evaluación fue realizada por tres expertos
del área de informática, educación integral y educación matemática.
3.9.5 Etapa V
En esta etapa se realizó la redacción, organización, transcripción y
corrección del documento final.
3.10. Variables
Variable 1. Creación de un Material Educativo Informático Multiplataforma.
Variable 2. Aprendizaje de suma y resta de números naturales.

3.11. Operacionalización de las Variables
En la tabla 3.1 se ilustra la tabla de especificaciones de la investigación,
a través de la cual se diseñó el instrumento para diagnosticar la necesidad
por parte de los docentes de educación básica, de un Material Educativo
Informático Multiplataforma para mejorar el proceso de enseñanza-
aprendizaje de los niños de primer grado de la Unidad Educativa “José Félix
Sosa”.

Tabla 3.1. Tabla de Especificaciones de la Investigación

Objetivo General: Crear un material educativo informático multiplataforma para el
aprendizaje creativo de adición y sustracción de números naturales para los infantes
de primer grado de educación básica de la U.E. José Félix Sosa.
Objetivo
Específico
Variable Definición
Operaciona
l
Dimensione
s
Indicador Ítems

Diagnostica
r las
necesidades
educativas
que
brindarán
apoyo a la
elaboración
de un
MEIM en la
asignatura
de

Creación de un
Material
Educativo
Multiplataform
a

Aprendizaje de
Suma y Resta
de números
naturales

“Maximizar
los recursos
actuales en
pro de la
mejora de la
calidad
educativa”.

Enseñanza y
Aprendizaje

Desarrollo
de software
Conocimiento
Característica
s de MEC,
programación
de del MEC y
características
del sistema
operativo del
pc portátil.
6,7,12
Integración de
Recursos
Medios por
los cuales se
obtenga
material para
la elaboración
del MEC
1,3,14,1
5
Conexión con la
realidad
(Utilidad)
Uso de la
computación
como
estrategias de
enseñanza y
aprendizaje
2,5,9,10
40

matemática.

Experimentació
n Motivación
Participación,
Sugerencias,
Programación
.
4,8,11,1
3

CAPÍTULO IV

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

4.1. Instrumento para el Diagnóstico de la Situación Actual

El instrumento está conformado por 15 ítems. Las respuestas
solicitadas se reflejan en una escala Likert que oscila del 1 (Definitivamente
No) al 5 (Definitivamente Si). En este aspecto, existe una amplia discusión en
la literatura especializada por establecer el tipo de escala que es más
conveniente para realizar los trabajos de investigación, sin embargo la escala
del 1 al 5 es comúnmente usada, ya que permite al encuestado posicionarse
y discriminar en sus respuestas.
Los objetivos de éste instrumento son detectar: a) la factibilidad de la
elaborar un Material Educativo Informático Multiplataforma como una
estrategia de enseñanza-aprendizaje para la enseñanza de las operaciones
matemáticas adición y sustracción en niños de primer grado de educación
primaria, b) las debilidades que poseen los estudiantes del primer grado de
educación básica, sobre la adición y sustracción, para poder diseñar un
Material Educativo Informático Multiplataforma, dirigido a los estudiantes de
primer grado.

Cuadro 4-1. Puntuación Likert para la encuesta a los docentes.

1 Definitivamente No
2 Probablemente No
3 Indeciso
4 Probablemente Si
5 Definitivamente Si
Fuente: Elaboración propia

El mayor aporte informativo de la escala propuesta, es que posibilita la
determinación de los atributos más relevantes para los encuestados.
muestra representada por veintitrés Docentes de la Unidad Educativa José
Félix Sosa, los cuales representan la totalidad de la población.
En el cuadro 4-2 se presentan las 15 variables correspondientes al
instrumento aplicado. En el anexo 1 se presenta el modelo de encuesta
aplicado; las variables fueron presentadas en orden aleatorio para evitar
posibles patrones de comportamiento en los Docentes. Para que los
instrumentos de medida se pudieran utilizar con confianza, se determinaron
sus propiedades psicométricas, las cuales aseguran su capacidad para
medir. Estas propiedades se pueden agrupar en tres categorías: fiabilidad,
validez y factibilidad. El análisis de los datos se hizo mediante el
procesamiento de las 23 encuestas con ayuda de software especializado en
el tema.
43

Cuadro 4-2. Variables del Instrumento

Variable Descripción de la Variable
X1 ¿Los métodos de enseñanza de matemática que usted emplea con sus estudiantes le resulta favorable?
X2
¿Considera usted que los materiales de apoyo que emplea en el
aula son apropiados para el aprendizaje del contenido “Adición y
Sustracción de Números Naturales”?
X3
La clase magistral (Un profesor que explica en el pizarrón
mientras que el estudiante copia lo expuesto) constituye la
principal o única estrategia didáctica para el aprendizaje del
contenido “Adición y Sustracción de Números Naturales”
X4
¿Ha utilizado algún equipo computarizado para complementar el
proceso de enseñanza y aprendizaje en la asignatura
matemática?
X5 ¿Cree usted que en la asignatura Matemática se puede utilizar el computador para generar un aprendizaje auto-dirigido?
X6
¿Cree usted es pertinente aplicar un Material Educativo
Informático Multiplataforma (MEIM) para el conocimiento de la
Adición y Sustracción de Números Naturales y que éste
proporcione un aprendizaje dinámico?
X7
¿Considera que las Canaimas de los estudiantes de 1er grado de
la U.E. José Félix Sosa se encuentran aptas para aprender con un
software o MEIM el contenido de Adición y Sustracción de
Números Naturales?
X8
¿Las horas de docencia son suficientes para abordar los
contenidos con la profundidad necesaria para alcanzar los
objetivos propuestos en el aprendizaje del contenido “Adición y
Sustracción de Números Naturales”?
X9
¿Cree usted beneficioso que los estudiantes de 1er grado de la
U.E. José Félix Sosa puedan utilizar un software o MEIM desde
su hogar?
X10 ¿A su parecer, la información que ofrecen los MEIM a través de los juegos lúdicos conlleva al aprendizaje?
X11
¿Le gustaría utilizar un MEIM para facilitar la comprensión teórica
y práctica de la Adición y Sustracción de Números Naturales en la
educación primaria?
X12 ¿Dispone usted de algún MEIM existente en la U.E. José Félix
44

Variable Descripción de la Variable
Sosa para reforzar los conocimientos adquiridos en la clase de
Matemática?
X13
¿Considera usted positivo alternar la clase tradicional con un
MEIM, para reforzar los conocimientos en la asignatura
Matemática?
X14
¿Le gustaría que en la U.E. José Félix Sosa esté disponible algún
MEIM para reforzar los conocimientos adquiridos en la clase de
Matemática?
X15
¿Le resultaría factible el uso del MEIM dentro del aula de clases
para un mejor manejo del tiempo en la evaluación de las destrezas
y habilidades de la Matemática en la Adición y Sustracción de
Números Naturales?

4.2. Análisis de Fiabilidad

Una de las propiedades que determinan la utilidad de los resultados de
una escala de medición es el grado de homogeneidad de las variables de la
escala con respecto a lo que se pretende medir. Este aspecto, relacionado
con la consistencia de los elementos de una escala paramedir, así como su
grado de homogeneidad se denomina Fiabilidad, la cual se puede definir
como la capacidad de la escala para medir en forma consistente, precisa y
sin error la característica que se desea medir (Pardo y Ruiz, 2002 citado por
Mejías 2004).
El objetivo del análisis de fiabilidad fue determinar que un conjunto de
ítems de una escala puedan conducir a resultados que estén altamente
correlacionados con los resultados que se llegarían a obtener si se aplicara
45

otra prueba que mida lo mismo. Dicho en otras palabras, consiste en lograr
una escala que conduzca a resultados similares cuando diferentes personas
la administran y cuando se usan formas alternas de la prueba.
Vale la pena señalar que la fiabilidad, aun cuando es definida de esta
manera, puede ser enfocada de diferentes formas, las cuales van a
determinar el procedimiento usado para estimar dicha característica. Así, la
estimación del coeficiente de fiabilidad puede hacerse tomando como
referencia distintos escenarios o modelos, a saber: test y retest, cuando la
escala usada se administra en dos ocasiones sucesivas a los mismos
sujetos, formas paralelas equivalentes de una misma escala, las cuales se
administran a los mismos sujetos, y el caso representado en este estudio, el
escenario en el cual la escala está formada por un grupo de variables que se
consideran representativas de todas las variables que hubiera sido posible
utilizar, en donde las puntuaciones obtenidas para cada variable se obtienen
administrando la escala a una muestra representativa de sujetos en una
única ocasión. El software especializado, presenta diferentes alternativas
para el análisis de fiabilidad, considerando no solo los escenarios planteados,
sino diferentes modelos y métodos para la estimación del Coeficiente de
Fiabilidad.
Una medida es confiable si conduce a resultados iguales o similares a
pesar de las oportunidades de variación que puedan ocurrir. La mayor fuente
de error de medida en el desarrollo de instrumentos es el muestreo de
46

enunciados; por esto se consideró importante evaluar la consistencia interna
del instrumento, como lo recomiendan Nunnally & Brernstein (1994); la
consistencia interna está relacionada con la medida de algo en común. Para
evaluar la consistencia interna o la homogeneidad de los enunciados de la
escala, se empleó el coeficiente alfa de Cronbach que depende del número
de enunciados en la escala y del promedio de la correlación entre ellos.
Teóricamente, los valores dados por los encuestados en la escala
usada (valores observados, Xt) se interpretan como la suma de los valores
verdaderos (Xv) y el error en la medición (Xe), tal como se representa en la
ecuación siguiente: evt XXX +=
Entonces la variabilidad de estos elementos puede descomponerse
para cuantificar la variación debida a cada uno de ellos, así: evt 222 σσσ += ,
de donde se puede visualizar el coeficiente de fiabilidad (ρ), definido como la
proporción de variación de los valores totales que es asignable a los valores
verdaderos:
t
v
2
2
σ
σρ = . Así mismo, este coeficiente se puede expresar en
función del error:
t
e
2
2
1
σ
σρ −=
Existen diferentes procedimientos para estimar el coeficiente de
confiabilidad, de acuerdo a los escenarios planteados anteriormente; los más
usados son: (a) Modelo Alfa , el cual valora la consistencia interna de la
escala a partir de la correlación inter-variables promedio, (b) Modelo de dos
47

mitades, asume que la escala está constituida por dos partes iguales y
calcula la fiabilidad a partir de la correlación entre ambas partes, y (c) Modelo
de pruebas paralelas, el cual asume que las variables de la escala son
versiones paralelas (equivalentes) de una población de variables que miden
la característica que se intenta medir.
En casi todos los estudios revisados se informa acerca de la
consistencia interna de las escalas a través del coeficiente Alpha de
Cronbach. En general, estos indicadores de la consistencia interna suelen
ser altos, con valores en la mayoría de los casos superiores a 0.80 -mínimo
aceptable recomendado por algunos autores (Henson, 2001) y en muchos
casos superiores incluso a 0.90. No obstante, según Díaz (2003) para
valores inferiores a 0,6 se considera una baja fiabilidad. Entre 0,6 y 0,8 es
aceptable. Por encima de 0,8 es excelente.
Según Díaz (2003) el coeficiente alpha de Cronbach determina la
consistencia interna (indicador suficientemente válido de la
unidimensionalidad de la escala), si este es mayor a 0,8 tanto para
percepciones como para expectativas, indicará una alta homogeneidad y
equivalencia de respuesta a todos los ítems a la vez y para todos los
encuestados.

El coeficiente Alpha de Cronbach es una estimación del límite inferior de
la fiabilidad poblacional y asume que una escala es fiable cuando la
48

variabilidad de los valores observados es asignable a las diferencias
existentes entre los sujetos. Este valor depende del número de variables (ó
items) que contiene la escala (k) y del cociente entre la covarianza promedio
de las variables y la varianza promedio de la escala. La fórmula de cálculo es
la siguiente: 







−
−
= ∑ 2
2
1
1 S
S
k
k iα
En donde, ∑ iS 2 es la sumatoria de las varianzas individuales de las
variables, y 2S , es la varianza total de la prueba.

El valor total alcanzado para el análisis de fiabilidad en este caso fue de
0,680 el cual es un resultado aceptable. Esto nos indica una homogeneidad
y equivalencia de respuestas. Es importante señalar que para el análisis se
descartó la variable X12 (Disposición de algún MEIM existente en la U.E. José
Félix Sosa para reforzar los conocimientos adquiridos en la clase de Matemática),
ya que todos los encuestados respondieron igual. A su vez se calcularon las
contribuciones individuales de la variable al coeficiente global, esto con el fin
de identificar variables no significativas (ver columna 2, Tabla 4-1).

Tabla 4-1. Coeficientes Alfa de Cronbach para las Variables de Estudio

Variable Alfa de Cronbach si se elimina el elemento
x1 ,683
x2 ,675
x3 ,687
x4 ,733
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Variable Alfa de Cronbach si se elimina el elemento
x5 ,633
x6 ,572
x7 ,631
x8 ,723
x9 ,620
x10 ,665
x11 ,609
x12 ,663
x13 ,641
x14 ,690
x15 ,690
Fuente: Elaboración propia (2018).

El análisis de fiabilidad arroja valores aceptables del coeficiente Alpha
de Cronbach como puede observarse en la tabla 4-1. Este coeficiente que
determina la consistencia interna, (Indicador suficientemente valido de la
unídimensionalidad de la escala), es mayor a 0,6 lo que indica
homogeneidad y equivalencia de respuestas (Díaz 2003 y Bigne et al., 1997),
y que el instrumento es válido puesto que es capaz de medir aquello para lo
que ha sido concebido (Visouta, 1998).
Presentación y Análisis de los resultados de la Encuesta

Con el propósito de analizar e interpretar la información obtenida por
medio de la aplicación del instrumento, se efectuó el procedimiento
mencionado por Hurtado y Toro (2001) "La información debe ser tabulada,
ordenada y sometida a tratamiento por técnicas matemáticas o estadísticas y
50

luego los resultados de estos análisis pueden presentarse mediante:
cuadros, tablas, diagramas, gráficas, pictogramas, etc."(p.92). Por tal razón,
se elaboraron cuadros y gráficos estadísticos en función de la variable.
Asimismo, la información se analizó destacando los datos de mayor
relevancia en cada uno de los Ítems. Como resultado de la aplicación de este
procedimiento, se tiene:

Figura 4.1. Resultados del Ítem 1.

La Figura 4.1. muestra que el 73,91% de los encuestados indica los
métodos de enseñanza de la