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Revista Elect rónica de Enseñanza de las Ciencias Vol.8 Nº 2 (2009) 440 I ntegración de e lem entos didáct icos y del diseño en e l softw are educat ivo hiperm edia l “Estequiom et r ía . Contando m asas, m oles y par t ículas” Maricarm en Gr isolía 1 y Carm en V. Gr isolía 2 1Facultad de Hum anidades y Educación, 2Facultad de Arte. Universidad de Los Andes. Mérida, 5101 - Venezuela. E-m ail: m arygri@ula.ve Resum en: Se describe el proceso de diseño y elaboración de un Software Educat ivo para la Enseñanza y el Aprendizaje de la Estequiom et ría. Esta invest igación se realizó en dos partes. I nicialm ente se ent revistó a un grupo de docentes de Quím ica para conocer su opinión acerca del uso del Software Educat ivo, y sobre cuáles contenidos debían incluirse. Luego se conform ó un grupo de t rabajo para proceder al desarrollo del Software, siguiendo un m odelo const ituido por cinco fases. El Software se diseñó bajo un enfoque const ruct ivista, incluyendo contenidos conceptuales, procedim entales y act itudinales, siguiendo la m etodología de elaboración de Unidades de Aprendizaje para establecer los objet ivos y las act ividades de aprendizaje, en acuerdo con los contenidos. Poster iorm ente se tom aron en cuenta elem entos del Diseño Gráfico para adaptar el Software a las característ icas del usuario final. Finalm ente, el Software se desarrolló en un program a de autor, perm it iendo em paquetarlo en un form ato accesible para la población a la que va dir igida. El Software superó las pruebas funcionales, y m ost ró que puede ser ut ilizado por docentes y estudiantes com o m aterial de apoyo didáct ico para la enseñanza y/ o el aprendizaje de la Estequiom et ría. En una próxim a invest igación nos proponem os perfeccionar el Software con base en la validación por usuarios. Palabras clave: Software educat ivo, diseño gráfico, estequiom et ría, enseñanza y aprendizaje de la Quím ica. Tit le : I ntegrat ion of didact ic and design elem ents in the hyperm edia educat ional software “Estequiom et ría. Contando m asas, m oles y part ículas” Abst ract : We describe the process of design and developm ent of an Educat ional Software for Stoichiom et ry teaching and learning. This study was perform ed in two parts. First , we interviewed several Chem ist ry teachers in order to know their opinions about the use of the Educat ional Software, and about which contents should be included. Then, we form ed a workgroup to proceed to the Software’s developm ent , following a five steps m odel. The Software was designed under a const ruct ivist approach, including conceptual, procedural and at t itudinal contents, following the m ethodology for the elaborat ion of Learning Units to establish learning object ives and act ivit ies, according to the contents. We also took into account som e Graphics Design elem ents to adapt the Software to the character ist ics of the final user. Finally, the Software was developed in authoring software, allowing to package it in a form at accessible to the Revista Elect rónica de Enseñanza de las Ciencias Vol.8 Nº 2 (2009) 441 populat ion it aim s to. The Software overcam e the funct ional tests and showed that it can be used by teachers and students, as a didact ic support m aterial for the teaching and/ or learning of Stoichiom etry. I n a future research we plan to im prove de Software, based on final user’s validat ion results. Keyw ords: Educat ional software, graphic design, stoichiom etry, Chem ist ry teaching and learning. I nt roducción En el sistem a educat ivo venezolano la Educación Secundaria contem pla los últ im os cinco años de la educación obligatoria preuniversitar ia. En estos niveles educat ivos existen asignaturas sobre áreas específicas del conocim iento, incluyendo m aterias cient íficas form ales com o la Quím ica y la Física. En el caso de la Quím ica, se espera que el estudiante const ruya los conocim ientos fundam entales para la com prensión de esta ciencia, y a la vez adquiera las dest rezas necesarias para la resolución de problem as de t ipo analít ico m atem át ico (Venezuela, Minister io de Educación, Cultura y Deportes [ MECD] , 1990) , para lo cual es necesario que haya desarrollado ciertas capacidades de razonam iento lógico form al (Cam acho, Cerda y Ríos, 2002; Haim , Cortón, Kocm ur, y Galagovsky, 2003; Pozo, 1996) . La Quím ica del pr im er año de Ciencias del Ciclo Diversificado incluye el planteam iento de problem as en los que se deben aplicar conceptos, pr incipios, teorías y leyes cient íficas para su resolución (MECD, 1990) , a la par de la enseñanza de los contenidos teóricos, y el desarrollo de act ividades práct icas y de laborator io. En este curso las dificultades en la com prensión de conceptos, leyes y teorías, así com o en el desarrollo de ot ras act ividades para el aprendizaje podrían estar relacionadas con la com plej idad de los contenidos que requieren un alto grado de abst racción (Cam acho et al. , 2002; Pozo y Góm ez, 1998) , especialm ente aquellos relacionados con el tem a de Estequiom et ría, que const ituyen algunos de los conceptos básicos del program a de Quím ica General (Haim et al. , 2003; Kolb, 1978) . Adem ás de esto, com únm ente se presentan varios inconvenientes relacionados con la enseñanza de la Quím ica en la Educación Secundaria venezolana. Por una parte, existe un sent im iento de inconform idad y frust ración respecto a los resultados de la labor docente, ya que en general los alum nos se m uest ran desinteresados frente al aprendizaje de los contenidos cient íficos referentes al área de Quím ica. Por ot ra parte, el m aterial de apoyo didáct ico es escaso y difícil de adquir ir , y los libros texto de Quím ica disponibles no se adaptan a los intereses y necesidades actuales de docentes y alum nos. Los m edios im presos no dejan de ser relevantes, sin em bargo son form atos que en m uchos casos resultan poco at ract ivos o interesantes. Los nuevos m ateriales de apoyo didáct ico deben tom ar en cuenta la im portancia y la necesidad de presentar contenidos actualizados y contextualizados, involucrando el uso creat ivo de las tecnologías com putacionales e inform át icas com o dim ensiones de nuevas y m ás eficientes práct icas pedagógicas (Rodríguez, 2002) . Las Tecnologías de la Revista Elect rónica de Enseñanza de las Ciencias Vol.8 Nº 2 (2009) 442 I nform ación y la Com unicación (TI C) perm iten la ut ilización de los denom inados m ateriales m ult im edia, caracter izados por integrar dist intos lenguajes, inform ación o docum entos com o texto, im ágenes, sonido, anim ación, fragm entos de video y ot ros. De esta form a, el diseño y desarrollo de un Software Educat ivo Hiperm edial para la enseñanza y el aprendizaje de la Estequiom etría se presenta com o una solución al problem a de la escasez de m aterial didáct ico adecuado y de fácil acceso, tanto para docentes com o para estudiantes. Por todo esto, para la presente invest igación nos propusim os diseñar y elaborar un Software Educat ivo I nteract ivo en form ato CD-ROM para la enseñanza y el aprendizaje de la Estequiom et ría, que sirva com o m aterial didáct ico tanto para profesores com o para estudiantes de Quím ica de Educación Secundaria. Este objet ivo lo concretam os m ediante los siguientes objet ivos específicos: 1. Seleccionar los contenidos que se incluirán en el Software, integrando contenidos Conceptuales, Procedimentales, y Act itudinales para aum entar la m ot ivación hacia el aprendizaje de la Estequiom et ría, y prom over la reflexión acerca de aspectos tecnológicos y sociales relacionados con el tem a. 2. Organizar los diferentes contenidos en una est ructura hiperm edial, que perm ita al usuario navegar por el Software en form a personalizada de acuerdo a sus propias inquietudes y necesidades. 3. Presentar los contenidos en una forma contextualizada, agradable y at ract iva que propicie el interés del usuario hacia el aprendizaje de la Estequiom etría y que facilite, m ediante el uso de im ágenes y anim aciones, la com prensión del tem a. Marco teór ico El enfoque const ruct ivista en la Enseñanza de las Ciencias Existen m últ iples enfoques de corte const ruct ivista que pueden difer ir en las posiciones sobre el or igen y const rucción del conocim iento, las teorías psicológicas y la epistem ología de las ciencias, ent re ot ros (Cam panario y Moya, 1999; Marín, 2003; Cam pello Queiroz y Barbosa-Lim a, 2007) . Sin em bargo, todos estos enfoques coinciden en que la educación debe estar dir igida a ayudar a los alum nos a aprender a aprender , de form a que se prom ueva la capacidad de gest ionar sus propios aprendizajes, adoptar una autonom ía creciente en su carrera académ ica y disponer de herram ientas intelectuales y sociales que les perm itan un aprendizaje cont inuo a lo largo de su vida. En el caso de la enseñanza y aprendizaje de las ciencias se asum e que lo esencial no es proporcionar a los alumnos conocim ientos verdaderos o absolutos, sino propiciar situaciones de aprendizaje en las que ellos sean capaces de cont rastar y analizar diversos m odelos, adem ás de prom over y cam biar ciertas act itudes (Pozo y Góm ez, 1998; Pozo y Monereo, 1999) . Se ha roto con la definición t radicional de los contenidos que suponía que los m ism os debían t ransm it irse en form a pasiva y acum ulat iva, planteándose en el nuevo m odelo una concepción const ruct ivista del proceso de enseñanza aprendizaje y m anteniendo el papel decisivo de los Revista Elect rónica de Enseñanza de las Ciencias Vol.8 Nº 2 (2009) 443 contenidos de la educación. En este sent ido, se plantea que en toda situación de aprendizaje coexisten t res categorías de contenidos: conceptuales, procedim entales y act itudinales (Díaz y Hernández; 1998) . 1. Los contenidos conceptuales se refieren al conocim iento que tenem os acerca de las cosas, datos, conceptos, hechos y pr incipios, que se expresan m ediante el lenguaje. I ncluyen el conocim iento factual y el conceptual. 2. Los contenidos procedim entales se refieren al conocim iento acerca de cóm o ejecutar acciones inter ior izadas, habilidades intelectuales y m ot r ices. Abarcan dest rezas, est rategias y procesos que im plican una secuencia de acciones y operaciones a ejecutar de manera ordenada para conseguir un fin. 3. Los contenidos act itudinales los const ituyen valores, norm as, creencias y act itudes dir igidas al equilibr io personal y a la convivencia social. En el software educat ivo hiperm edial desarrollado en esta invest igación se incorporaron contenidos correspondientes a los fundam entos teóricos, así com o problem as propuestos que perm iten integrar y aplicar las leyes y conceptos del tem a de Estequiom et ría, desde una perspect iva tanto procedim ental com o act itudinal, a la vez que sirven com o est rategia evaluat iva del desarrollo del proceso de aprendizaje del usuario. El software educat ivo com o recurso en la Educación en Ciencias Existen num erosas invest igaciones sobre el uso de est rategias basadas en herram ientas inform át icas en diversas áreas del conocim iento (Rodríguez, 2002; Rezende y Souza Barros, 2003; Pontes, 2005; Riveros y Mendoza, 2005) . Aunque en su m ayoría estas invest igaciones señalan que aún se debe indagar m ás en sobre cuáles recursos inform át icos son m ás adecuados para determ inados propósitos educacionales, se ext rae que el uso de las nuevas tecnologías para el desarrollo de software educat ivos presenta varias ventajas. Ent re éstas se encuent ra la flexibilidad inst ruccional, pues la enseñanza se puede adaptar a las posibilidades y necesidades individuales perm it iendo el desarrollo de procesos de aprendizaje m ás const ruct ivos y creat ivos. Tam bién se observa el aum ento de la m ot ivación por parte de los estudiantes, y adem ás la prom oción del desarrollo de act ividades colaborat ivas y cooperat ivas. En el caso part icular del uso de m ateriales educat ivos com putarizados en la enseñanza de la Quím ica, Ribeiro y Greca (2003) hacen una am plia revisión de las invest igaciones realizadas al respecto. Com o lo reseñan estos autores, el uso de tecnologías educat ivas facilita la concret ización de conceptos abst ractos y la visualización de procesos. Sin em bargo, existen tam bién lim itaciones en el uso de las TI C, generalmente asociadas al poco conocim iento o falta de dest rezas inform át icas de los profesores, y la deficiente o ausente dotación tecnológica de los cent ros educat ivos (Pontes, 2005; Barak, 2007) . De esta form a, si bien el uso de las TI C en la educación ha m ost rado tener grandes ventajas, está en todo caso circunscrito al uso que de éstas haga el docente en el m arco de su propia act ividad didáct ica (Ferreira, 1998) , y debe estar integrado a ot ros m étodos para que sea verdaderam ente efect ivo en m ejorar el aprendizaje de la Revista Elect rónica de Enseñanza de las Ciencias Vol.8 Nº 2 (2009) 444 Quím ica (Ösm en, 2008) . En nuest ro caso, desarrollam os un Software Educat ivo que puede ser ut ilizado com o apoyo al proceso educat ivo en el área de Quím ica, específicam ente para el tem a de Estequiom et ría, en Educación Secundaria. Se conoce com o Software Educat ivo a todos aquellos program as o aplicaciones com putarizadas que se ut ilicen en un contexto educacional (Squires y McDougall, 1993) . Existen varios t ipos de software educat ivo que pueden clasificarse de diversas form as, en función de sus característ icas est ructurales, los objet ivos que persiguen y las teorías en que se fundam entan (Pontes, 2005) . El Software Educat ivo para la enseñanza y el aprendizaje de la Estequiom et ría desarrollado en este t rabajo es un tutor ial interact ivo de t ipo hiperm edial. Los m ateriales hiperm edia pueden tener la capacidad de generar textos, gráficos, anim ación, sonido o im ágenes en m ovim iento, conjugando las característ icas de los m ater iales inform át icos hipertexto y m ult im edia (Salinas, 1994) . La característ ica m ás dist int iva de los hipertextos es que perm iten que el sujeto recorra el m aterial en función de sus intereses o necesidades, ya que la inform ación no se presenta de form a lineal y secuencial sino altam ente ram ificada, perm it iendo que el sujeto pueda avanzar de form a personal y que en tal avance const ruya de form a significat iva el conocim iento. Por su parte, los m ult im edia son m edios que perm iten la presentación al sujeto de diferentes t ipos de códigos y lenguajes, que van desde los textuales hasta los sonoros y visuales, tanto de form a estát ica com o dinám ica. De esta m anera, el hiperm edia se configura com o un m edio en el que la inform ación interconectada en form a de redes perm ite al usuario navegar librem ente, a la vez que se act ivan las diversas vías sensoriales. Estos m ateriales ofrecen varias ventajas (Cabero, 1999; Pontes, 2002) : 1. Facilitan el acceso a la inform ación y favorecen el aprendizaje de conceptos. 2. Posibilitan una m ayor adaptación a las característ icas, act itudes y apt itudes de los usuarios, así com o a las característ icas del contenido, m ost rando un fenóm eno, concepto u objeto desde diferentes sistem as sim bólicos. 3. Aum entan la m ot ivación y despiertan act itudes posit ivas en el estudiante. 4. Desarrollan dest rezas intelectuales, com o la aplicación de nuevas est rategias de aprendizaje, no basadas en el aprendizaje m em oríst ico. Estos Software han resultado ser de gran ut ilidad educat iva, aunque en m uchos casos suelen apoyarse en fundam entos conduct istas, com o la descom posición de la inform ación en unidades y el diseño de act ividades de respuesta cerrada (Gros, 1997) . Es posible, sin em bargo, acercar su desarrollohacia un m odelo m ás const ruct ivista. Al respecto Stojanovic (2002) señala que deben tom arse en cuenta dos aspectos im portantes: 1. Debe hacerse un m ayor énfasis en el aprendizaje y no en la inst rucción, de m anera que los alum nos desarrollen sus propias Revista Elect rónica de Enseñanza de las Ciencias Vol.8 Nº 2 (2009) 445 est rategias de aprendizaje y form ulen sus propios objet ivos, y al m ism o t iem po se responsabilicen del qué y cóm o aprender. 2. Deben usarse tecnologías que puedan aceptar todo t ipo de contenido y estén diseñadas para perm it ir a los estudiantes explorar y const ruir significados por sí m ism os. De esta form a es posible diseñar y elaborar m ateriales inform át icos de apoyo didáct ico de corte const ruct ivista que cont r ibuyan a lograr el aprendizaje significat ivo de contenidos cient íficos. Metodología Antes de com enzar el desarrollo del Software, se llevó a cabo un estudio de cam po a t ravés de una ent revista est ructurada no secuencial realizada a docentes de Quím ica de Educación Secundaria para explorar su opinión acerca del uso del Software Educat ivo con form ato CD-ROM com o m aterial didáct ico para el tem a de Estequiom etría. Las siguientes preguntas guiaron la ent revista: 1. ¿Usa usted las Tecnologías de la I nform ación y la Com unicación en la enseñanza de la Quím ica? 2. ¿Sería de interés para usted ut ilizar las Tecnologías de la I nform ación y la Com unicación en la act ividad docente habitual en la enseñanza de la Quím ica? 3. ¿Considera usted que las Tecnologías de la I nform ación y la Com unicación pueden ser un recurso im portante para m ejorar la enseñanza de la Estequiom etría? 4. ¿Cree usted que un CD-ROM I nteract ivo puede ser un recurso im portante para m ejorar la enseñanza de la Estequiom etría? 5. ¿Considera usted que los estudiantes se m ost rarían m ás interesados en cuanto al aprendizaje de la Estequiom etría si se ut ilizara un CD- ROM I nteract ivo? 6. ¿Qué contenidos considera usted que se deberían incluir en un CD- ROM I nteract ivo de Estequiom et ría? El grupo de inform antes estuvo com prendido por un total de ocho docentes de Quím ica de diferentes inst ituciones educat ivas de la ciudad de Mérida, tanto pr ivadas com o públicas, sin dist inción de nivel socio- económ ico, sexo, edad o años de servicio. La información obtenida m ediante las ent revistas fue analizada en form a interpretat iva en función del uso de las TI C y las act itudes hacia las TI C. Las respuestas de los docentes sirvieron adem ás de guía para el proceso de selección de los contenidos y las act ividades del Software. Para el diseño y elaboración del Software Educat ivo se siguió el m étodo propuesto por Londoño (2002) , que contem pla cinco fases: - Fase 1: Análisis del contexto. Delim itar el proyecto, establecer los requerim ientos de Hardware y Software, ubicar el ambiente tecnológico y didáct ico dest inatarios, y definir el perfil del usuario. - Fase 2: Diseño Educat ivo. Definir un t ítulo para el software, definir Revista Elect rónica de Enseñanza de las Ciencias Vol.8 Nº 2 (2009) 446 los ejes tem át icos, ident ificar el problem a de estudio, determ inar los objet ivos o propósitos de form ación, establecer las com petencias a desarrollar , seleccionar y est ructurar los contenidos, diseñar las act ividades de aprendizaje, y establecer los cr iter ios de evaluación. - Fase 3: Diseño Com unicat ivo. Definir el nivel y los t ipos de interact ividad, y realizar el diseño prelim inar de la interfaz tom ando en cuenta las est ructuras de lenguaje y de navegación, así com o los am bientes de aprendizaje. - Fase 4: Diseño I nform át ico. Definir los requerim ientos, el diseño del sistem a y la im plem entación. - Fase 5: Pruebas y Validación. Definir las pruebas funcionales que se han de realizar y el procedim iento de instalación. La opinión de los docentes Las opiniones de los inform antes acerca de las tem át icas abordadas en las preguntas fueron bastante hom ogéneas, a pesar de la variabilidad de la m uest ra. La m ayoría de los docentes reportó ut ilizar las TI C en sus clases al recom endar referencias de I nternet para la realización de t rabajos escritos y para buscar inform ación, tanto de ellos m ism os al preparar los tem as de cada clase, com o de sus estudiantes (Dx se refiere al inform ante núm ero x) : D2: “Casi siem pre consulto el I nternet para buscar inform ación del tem a que esté desarrollando. Una vez le recom endé una página a los estudiantes com o referencia para un tem a.” D6: “Uso m ucho la página www.icarito.cl. Saco im ágenes y resúm enes y se los doy a los estudiantes en algunas clases.” Los docentes ent revistados consideran que no ut ilizan suficientem ente las TI C, ya que, aparte del I nternet , no em plean ot ros recursos tecnológicos en sus clases. La m ayoría de los docentes at r ibuye esto al hecho de que en sus inst ituciones existe poco o ningún acceso a las nuevas tecnologías (com o com putadoras, televisores, aparatos de DVD o VHS, ent re ot ros) : D1: “Es difícil porque en el Liceo no hay sala de com putación. Hay sala de audiovisuales, pero es difícil cuadrar los horarios para usarla.” D3: “En general ut ilizam os algunos videos, pero nunca he usado la sala de com putación porque no tenem os acceso a I nternet , y no conozco ningún program a que se pueda ut ilizar en clase de Quím ica” . A pesar de esto, los docentes ent revistados coincidieron en que las TI C serían de gran ayuda para m ejorar la enseñanza de la Quím ica, en especial en el tem a de Estequiom et ría. Según los ent revistados, las TI C cont r ibuir ían a aum entar el interés de los estudiantes en la asignatura, dism inuyendo el rechazo y la predisposición al fracaso, y perm it ir ían m ost rar diversas situaciones y procesos que no pueden ser llevados a cabo en el salón de clases, bien sea porque no están al alcance por razones económ icas o de espacio, porque presentan r iesgos para los estudiantes y/ o docentes, o porque no existe la disponibilidad de m ateriales y sum inist ros necesarios en los laborator ios de Quím ica de las inst ituciones educat ivas ( I nv se refiere a la invest igadora) : Revista Elect rónica de Enseñanza de las Ciencias Vol.8 Nº 2 (2009) 447 D3: “Sería ideal poder ut ilizar m ás las TIC en las clases” I nv: “¿Por qué?” D3: “Porque a los m uchachos les encanta. Eso ayudaría a que prestaran m ás atención, y haría la clase m ás ent retenida” D1: Podría servir para sim ular experim entos que no se pueden hacer en el laboratorio porque a veces no hay los react ivos que se necesitan. Vem os entonces que, en lo referente a las act itudes hacia las TI C, los docentes ent revistados t ienen gran inquietud e interés en estas. Aunque la m ayoría de los docentes encuent ra dificultad en el uso de com putadoras durante el desarrollo de las clases, reconocieron que es posible su ut ilización en ot ros am bientes, com o cyber cafés, o en grupos guiados y en acuerdo con los encargados de las salas de com putación de las inst ituciones (en el caso de aquellas que posean com putadoras en buen estado) . Asim ism o, los docentes sugir ieron que las TI C pueden ser ut ilizadas tam bién en form a individual, y que ellos podrían guiar los procesos de aprendizaje a distancia m ediante el uso de herram ientas com o el correo el elect rónico y la m ensajería instantánea en casos específicos. Finalm ente, la m ayoría de los docentes concuerda en que el CD-ROM Hiperm edial para la enseñanza y el aprendizaje de la Estequiom etría puede ser un m aterial de im portancia y de gran interés para su uso tanto por docentes com o por estudiantes, en form a individual o grupal. Con respecto a los contenidos que debe incluir el CD-ROM, los docentes señalaron pr incipalm ente los siguientes (se presentan sin orden especial): el Núm ero de Avogadro, las Leyes Ponderales (Ley de la Conservación de la m asa, Ley de las Proporciones Definidas y Ley de las Proporciones Múlt iples) , el Mol, cálculo del Peso Molecular, balanceo de ecuaciones, est ructura y funcionalidad de la Tabla Periódica, problem as de React ivo Lim itante y React ivo en Exceso, concent ración de soluciones, problem as de Com posición Porcentual, problem as de Fórm ula Em pír ica y Fórm ula Molecular, y problem as de Rendim iento Porcentual. Algunos docentes hicieron valiosos aportes a la form a en que se deben presentar los contenidos en el Software Educat ivo: D5: “Yo creo que el software debería incluir contenidos sobre la est ructura y la funcionalidad de la Tabla periódica, ya que esa es la base de la Quím ica, es com o el alfabeto. Cualquier m aterial de Quím ica debe tener inform ación sobre la Tabla Periódica” . D7: “Desarrollaría los contenidos de acuerdo a las necesidades del tem a: (1) Una parte para sólo establecer relaciones o conversiones sencillas con m oles, m asas, átom os, m oléculas, volum en; (2) Luego, sí con pausa, iría int roduciendo el punto 1 a las reacciones para establecer relaciones estequiom ét ricas sencillas; (3) I ncluir ya las relaciones com plejas, com o las reacciones con m ezclas, gases, react ivo lim itante. El orden de esta m anera sum inist ra el conocim iento necesario para comprender qué hacer o deber hacer en el tem a tan amplio y poco asim ilado com o lo es la Estequiom et ría” . Desarrollo de l softw are educat ivo Análisis del contexto Antes de iniciar la fase de diseño educat ivo es necesario definir las Revista Elect rónica de Enseñanza de las Ciencias Vol.8 Nº 2 (2009) 448 condiciones del sujeto a y del m edio dest inatar ios del Software Educat ivo (García-Ruiz y Orozco, 2008) . En lo referente al m edio, hem os observado que en la m ayoría de las inst ituciones educat ivas de Educación Secundaria en Mérida no se dispone de salas de com putación adecuadam ente dotadas. En los casos en que existe una sala de com putación, no hay acceso a I nternet , o el m ism o está rest r ingido. Por su parte, los docentes han m ost rado interés en el uso de los recursos tecnológicos educat ivos; sin em bargo, su uso actual es m uy lim itado. Aunque la m uest ra fue pequeña, consideramos que estos resultados representan la situación general en nuest ra ciudad, tal com o lo hem os podido corroborar durante nuest ras act ividades de docencia e invest igación habituales. Todo esto sugiere que es conveniente desarrollar el Software Educat ivo en un form ato portát il, que pueda ser ut ilizado por docentes y estudiantes con pocos conocim ientos inform át icos, y que no requiera de una conexión a I nternet . El CD-ROM ha contado con un alto nivel de aceptación por parte de los docentes ent revistados, por lo que se decidió em paquetar el Software Educat ivo en dicho form ato. Asim ism o, dado que estos docentes han m ost rado seguir m odelos didáct icos anclados en las est ructuras curr iculares actuales, se consideró conveniente est ructurar los contenidos del Software en m ódulos tem át icos, a fin de que el m ism o pueda insertarse sin m ayor dificultad en la práct ica docente regida por el Program a Oficial de la asignatura. La incorporación progresiva de m ateriales educat ivos com putarizados en la act ividad docente en Educación Secundaria perm it irá desarrollar, en el futuro, m ateriales m ás com plejos, abiertos y flexibles. Ahora bien, debido a que el Software Educat ivo se diseñó con enfoque const ruct iv ista, se hizo necesario tom ar en cuenta las ideas previas que los estudiantes puedan tener sobre el tem a (Furió, Azcona, Guisasola y Muj ika, 1993; Carretero, 1997; Cam panario y Otero, 2000) . Al respecto, Rogado (2002) realiza una am plia revisión de los estudios que t ratan sobre las dificultades de aprendizaje de los conceptos de cant idad de sustancia y m ol. En acuerdo con este autor, según Furió, Azcona y Guisasola (2006) la problem át ica del aprendizaje del concepto de m ol y de cant idad de sustancia t iene su origen en las dificultades epistem ológicas y didáct icas asociadas a su enseñanza t radicional, que resultan en la confusión, por parte de los estudiantes, ent re los niveles m acroscópico y m icroscópico de descripción de las sustancias (Azcona, Furió, I ntxaust i y Álvarez, 2004; Guzm án, Méndez, Rom ero, Sosa y Trejo, 2005) . Así, los estudiantes suelen ident ificar el concepto de m ol con la m asa, con el volum en, o con un núm ero (Furió, Azcona y Guisasola, 2006) . De esta m anera observam os que es necesario incluir en el Software Educat ivo un t ratam iento claro y explícito, al m enos a nivel de prerrequisitos, de algunos conceptos fundam entales com o sustancia, m ateria, m asa, y est ructura atóm ica, ent re ot ros. Diseño educat ivo El diseño educat ivo se realizó siguiendo las recom endaciones de varios autores (Díaz y Hernández, 1998; Pozo y Góm ez, 1998; Alves y Acevedo, 2000) para la elaboración de Unidades de Aprendizaje, ya que m ediante Revista Elect rónica de Enseñanza de las Ciencias Vol.8 Nº 2 (2009) 449 estas es posible organizar el proceso educat ivo a part ir de un bloque de contenidos, incorporando situaciones de la realidad socio-cultural del estudiante. El t ítulo del Software surgió de una lluvia de ideas, o brainstorm ing, realizada alrededor del tem a cent ral, incluyendo los conceptos pr incipales asociados al m ismo. De esta m anera, se escogió el t ítulo (nom bre y m ensaje) para el Software: “Estequiom et ría. Contando m asas, m oles y part ículas” . En el software educat ivo “Estequiom et ría. Contando m asas, m oles y part ículas” los contenidos se organizan en cuat ro ejes tem át icos: 1) El Concepto de Mol; 2) La Relación ent re la Cant idad de Sustancia y la Masa; 3) Las Relaciones Cuant itat ivas en las Sustancias; 4) Las Relaciones Cuant itat ivas en las Reacciones Quím icas. Estos ejes surgieron gracias a la elaboración de un m apa conceptual del tem a (ver Figura 1) . Los m apas conceptuales son út iles com o herram ientas de planificación para la organización de los contenidos conceptuales y en la determ inación de la secuencia de inst rucción (Novak y Gowin, 1998; Gim eno y Pérez, 2002; Ear l, 2007) . Según Arbea, del Cam po y del Villar (2004) “Los m apas conceptuales son út iles en el diseño de m ódulos inst ruccionales m ás lógicos y potencialm ente significat ivos, y tam bién para lograr que los m ateriales didáct icos puedan ser conceptualm ente m ás t ransparentes” . Así, este Mapa sirvió com o base para la elaboración de la est ructura de navegación. Debido a que el Software “Estequiom et ría. Contando m asas, m oles y part ículas” está pr incipalm ente dir igido a estudiantes de Prim er Año de Ciclo Diversificado, los usuarios deberán poseer ya algunos conocim ientos específicos del área de Quím ica. En acuerdo con lo expresado por los docentes del área ent revistados y con la revisión bibliográfica realizada, estos conocim ientos previos deben com prender lo siguiente: La Quím ica com o ciencia de los m ateriales; Materia y Propiedades de la Materia; Modelos Atóm icos; Tabla Periódica de los Elem entos; Propiedades de los Elem entos; El Enlace Quím ico; Moléculas y Tipos de Com puestos; Nom enclatura de Com puestos I norgánicos; Las Reacciones Quím icas y su Clasificación; Las Ecuaciones Quím icas. Varios autores (Azcona, Furió, I ntxaust i y Álvarez, 2004; Guzm án, Méndez, Rom ero, Sosa y Trejo, 2005; Furió, Azcona y Guisasola, 2006) señalan la im portancia de que los estudiantes conozcan la Teoría Atóm ica, así com o los conceptos de sustancia, com puesto y reacción quím ica, antes de que se int roduzca el concepto de cant idad de sustancia y su unidad, el m ol. Por esta razón se incluyen tam bién breves descripciones, definiciones yexplicaciones sencillas de estos conceptos que son necesarios para el desarrollo de los contenidos correspondientes a cada eje tem át ico. Esta revisión de contenidos prerrequisitos es de gran importancia pues favorece el establecim iento de relaciones adecuadas ent re estos y los nuevos contenidos (Góm ez, 2007) . La selección de los objet ivos y los propósitos de form ación, así com o la determ inación de las com petencias a desarrollar, se hizo tom ando en cuenta los ejes tem át icos y los conocim ientos previos necesarios para el ópt im o aprovecham iento del Software. En la tabla 1 se m uest ran los objet ivos y las com petencias por eje tem át ico. Revista Elect rónica de Enseñanza de las Ciencias Vol.8 Nº 2 (2009) 450 Figura 1.- Mapa conceptual or ientador de los contenidos del Software Educat ivo “Estequiom etría. Contando m asas, m oles y part ículas” . En la tabla 2 se presenta la selección de los contenidos que se incluyen en el software. Esta se hizo tom ando en cuenta los contenidos especificados en el program a oficial de la asignatura Quím ica de pr im er año de Ciclo Diversificado, así com o los resultados de las ent revistas realizadas a docentes del área. Los textos y algunas de las act ividades que se incluyen en el Software Revista Elect rónica de Enseñanza de las Ciencias Vol.8 Nº 2 (2009) 451 “Estequiom etría. Contando m asas, m oles y part ículas” fueron desarrollados con base en los contenidos acerca del tem a incluidos en los libros de Kotz y Treichel (2003) y de Agrifolio y colaboradores (1997) . Según Pozo y Góm ez (1998) “Conviene que la term inología y el vocabular io em pleado no sea excesivam ente novedoso ni difícil para el aprendiz” (p. 89) . Por ello los textos se redactaron ut ilizando un lenguaje fam iliar para los estudiantes. De hecho, var ias invest igaciones han demost rado que el uso de un lenguaje adecuado que tom e en cuenta el contexto, los conocim ientos cot idianos, y las posibles preconcepciones de los estudiantes prom ueve el cam bio conceptual (Furió, Azcola, Guisasola y Muj ika, 1993; Glynn y Takahashi, 1998; Mikkilä-Erdm ann, 2001; Wiser y Am in, 2001) . Esto es cierto para el caso de la redacción de los enunciados de los problem as (Gabel y Sherwood, 1984; DeMeo, 2001) , así com o para los textos generales, en los cuales el uso de analogías perm ite concret izar, anclar los nuevos conceptos y el nuevo vocabular io (Stavy, 1991; Witzel, 2002; Haim et al. , 2003) . Podem os evidenciar este t ratam iento del texto en todos los m ódulos: “Si alguna vez has cocinado arroz, una torta, o incluso un sándwich, sabrás que se necesita una cant idad determ inada de los dist intos ingredientes para que la com ida quede bien hecha (o al m enos com est ible) . En la form ación de todas las sustancias que existen sucede lo m ism o.” (Pantalla de Bienvenida) “Determ inar el peso m olecular es com o calcular la m asa de una bolsa que cont iene t res m anzanas y dos peras si conoces la m asa de una m anzana y la de una pera.” (Módulo 1) “Vam os a estudiar cuál sería la com posición centesimal de la gelat ina que se prepara en casa. Para esto, busca un paquete de gelat ina y anota las cant idades de cada sustancia que se ut ilizan en la preparación... Estos son los "elem entos" que form an nuest ro "com puesto". Ahora necesitam os conocer la m asa de todos los elem entos que form an el com puesto, y tam bién la m asa total del com puesto. La gelat ina, com o la m ayoría de las sustancias, está com puesta por varios elem entos (en este caso son ingredientes) . Conocer las proporciones en que estos elem entos están unidos es m uy im portante para la Quím ica.” (Módulo 3) Se ut ilizan tam bién pistas t ipográficas (negritas, cursivas y uso select ivo de m ayúsculas) para enfat izar algunos conceptos im portantes (Díaz y Hernández, 1998) : “Todas las sustancias que existen son elem entos o com puestos. Hablam os de elem entos cuando todos los átom os que form an la sustancia son del m ism o t ipo (del m ism o elem ento quím ico, todos con igual núm ero de protones) . Por ejem plo, el oxígeno que respiram os (O2) , el m ercurio de los term óm etros (Hg) , el ozono de la atm ósfera (O3) , y el neón de los anuncios lum inosos (Ne) son elem entos. Por su parte, los com puestos son sustancias form adas por la com binación de dos o m ás elem entos, com o el agua (H2O), la sal (NaCl) , el azúcar (C6H12O6) , y la acetona (CH3COOH).” (Módulo de Prerrequisitos) “Al igual que en el caso de los m oles, es m uy difícil contar la cant idad de granitos de arroz que hay en un paquete de un kilogram o, ¡porque son demasiados! Podríam os contarlos de uno en uno, pero dem oraríam os m ucho ( ¡si fueran m oles no term inaríam os nunca! ) . En lugar de eso, podem os usar Relaciones de Proporcionalidad.” (Módulo 1) Revista Elect rónica de Enseñanza de las Ciencias Vol.8 Nº 2 (2009) 452 El Concepto de Mol Objet ivos ¿Qué? ¿Cóm o? ¿Para qué? Com petencias Ut ilicen el m ol com o una unidad de cant idad de sustancia. Estudiando el contexto histór ico y estableciendo relaciones cuant itat ivas ent re cant idades de sustancia y núm ero de part ículas. Juzguen la necesidad de una unidad de medida de cant idad de sustancia en vir tud de los conocim ientos sobre la est ructura de la m ateria, y valoren la im portancia del m ol com o unidad de medición. Establecen relaciones cuant itat ivas ent re la cant idad de sustancia y el núm ero de part ículas, reconociendo el orden de m agnitud de las m ism as. La Relación ent re la Cant idad de Sustancia y la Mas a Objet ivos ¿Qué? ¿Cóm o? ¿Para qué? Com petencias Expliquen la diferencia ent re cant idad de sustancia, m asa, volum en y núm ero de part ículas. Com parando los valores de cant idad de sustancia, volum en y núm ero de part ículas de un sistem a, y conociendo los pesos atóm icos y moleculares de las sustancias. Aprecien la im portancia de estas relaciones para la ciencia, la indust r ia y la vida diaria. Miden m asas y volúm enes de diferentes sustancias, y relacionan cuant itat ivam ente la cant idad de sustancia y la m asa. Las Relaciones Cuant ita t ivas en las Sustancias Objet ivos ¿Qué? ¿Cóm o? ¿Para qué? Com petencias Com prendan qué es y cóm o se determ ina la com posición porcentual de una sustancia, su fórm ula em pír ica y su fórm ula m olecular. Relacionando las cant idades y t ipos de átom os que conform an una m olécula con la m asa de esos átom os y la de la m olécula. Reconozcan que todas las sustancias están form adas por com binaciones de átom os y reflexionen sobre la diversidad m aterial. Determ inan la com posición porcentual, y las fórm ulas empír ica y m olecular de sustancias conocidas. Las Relaciones Cuant ita t ivas en las Reacciones Quím icas Objet ivos ¿Qué? ¿Cóm o? ¿Para qué? Com petencias Aprendan que en todas las reacciones quím icas pueden establecerse relaciones cuant itat ivas, y resuelvan problem as basados en las relaciones estequiom étr icas en una ecuación quím ica. Analizando las característ icas de las reacciones quím icas en función de la cant idad de sustancia, el núm ero y t ipo de átom os presentes, y la m asa. Comprueben que en todos los procesos quím icos se cum ple la Ley de Conservación de la Masa y reflexionen acerca de la im portancia para la vida de ese principio de conservación. Realizan cálculos estequiométr icos en sistem as simples, de interés para la indust r ia, la naturaleza y la vida diar ia. Tabla 1.- Objet ivos y competencias del software “Estequiometría. Contando masas, moles y part ículas” . Los contenidos de los m ódulos se encuent ran interrelacionados, de m anera de darle coherencia y unidad al Software, a pesar de su est ructura m odular: “Los átom os son sum am entepequeños, recuerda que por eso ut ilizam os el m ol para contarlos. Seguram ente te costó determ inar la m asa de los granitos de arroz. Ahora piensa, ¿cuál puede ser la m asa de un átom o?” (Módulo 2) Revista Elect rónica de Enseñanza de las Ciencias Vol.8 Nº 2 (2009) 453 Eje Tem át ico Contenidos Conceptua les Contenidos Procedim enta les Contenidos Act itudina les El Concepto de Mol El núm ero de Avogadro y el m ol com o unidad de cant idad de sustancia del Sistem a I nternacional de Unidades. Uso de relaciones m atem át icas en la determ inación del núm ero de part ículas presentes en una m uest ra. Necesidad de establecer una unidad para la cant idad de sustancia. La Relación ent re la Cant idad de Sustancia y la Masa La relación ent re la m asa y la cant idad de sustancia: el Peso Atóm ico y el Peso Molecular. Determ inación de la relación numérica ent re la cant idad de sustancia y la m asa. Percepción de la diferencia ent re los órdenes de m agnitud relacionados con la m asa y la cant idad de part ículas en una determ inada cant idad de sustancia. I m portancia de conocer las relaciones y diferencias existentes ent re la cant idad de sustancia y la m asa en las diferentes indust r ias. Las Relaciones Cuant ita t ivas en las Sustancias La Ley de las Proporciones Definidas y la Ley de las Proporciones Múlt iples. La Com posición Centesim al de una sustancia. La Fórm ula Em pír ica y la Fórm ula Molecular de una sustancia. I nvest igación de las cant idades de diferentes t ipos de elementos presentes en las sustancias. Determ inación de la Com posición Centesim al de una sustancia. Determ inación de la Fórm ula Em pírica de una m uest ra desconocida. I m portancia de los diferentes t ipos de sustancias en la vida diar ia, el ambiente y la indust r ia. Reflexión acerca de los aportes del Análisis Quím ico a diferentes áreas de la ciencia, la indust r ia y la tecnología. Las Relaciones Cuant ita t ivas en las Reacciones Quím icas La Ley de Conservación de la Masa. Balanceo de ecuaciones quím icas. Determ inación de las cant idades de react ivos necesarios para llevar a cabo una reacción. I m portancia de la estequiom etr ía en las diferentes disciplinas cient íficas y tecnológicas, en la vida diaria, el am biente y la indust r ia. Tabla 2.- Selección de Contenidos del Software “Estequiomet ría. Contando masas, moles y part ículas” . “Es m uy diferente hablar de una docena de naranjas, de una docena de huevos, de personas o de caram elos, porque todos t ienen diferente m asa. Por eso, cuando vayas a com prar naranjas, recuerda que la form a en que las pidas dependerá de qué es lo que quieres hacer con ellas. En la próxima sección estudiarem os las relaciones que existen ent re los diferentes elem entos que form an una sustancia.” (Módulo 2) Por su parte, las act ividades de aprendizaje (ver Tabla 3) fueron seleccionadas de m anera de cont r ibuir a lograr los objet ivos de aprendizaje y, a su vez, corresponder con cada uno de los contenidos conceptuales, procedim entales y act itudinales que se incluyeron en el CD-ROM, haciendo énfasis en que el estudiante pueda diferenciar los niveles m acroscópico y m icroscópico de descripción de la m ateria (Azcona et al. , 2004; Furió et al. , 2006) , y asociar esas interpretaciones al significado de los conceptos y de los procesos estudiados: Revista Elect rónica de Enseñanza de las Ciencias Vol.8 Nº 2 (2009) 454 Tabla 3.- Act ividades y est rategias del Software “Estequiometría. Contando masas, moles y part ículas” . Eje Tem át ico Act iv idades y Est ra tegias El Concepto de Mol Resolución de ejercicios en los que se usan relaciones de proporcionalidad. Planteam iento de situación problem át ica: “¿Cuántos granos de arroz hay en un paquete de 1 kg?” (El usuario debe dom inar el uso de las relaciones de proporcionalidad, y com prender que es necesario el uso de inst rum entos de m edición, de pat rones y unidades para la cuant ificación de las sustancias) . Video explicando la gran cant idad de m oléculas que hay en una gota de agua. La Relación ent re la Cant idad de Sustancia y la Masa Resolución de ejercicios en los que se usan las relaciones de proporcionalidad para establecer las ecuaciones que definen el Peso Atóm ico y el Peso Molecular. Ejercicio interact ivo: “Mirando dent ro de un m ol de sal” (En el ejercicio el usuario podrá seleccionar diferentes aum entos de una lupa vir tual, correspondientes a varios órdenes de m agnitud, hasta una escala atóm ica) . Act ividad práct ica: “¿Cuál es la m asa de un m ol de sal?” (El usuario deberá invest igar cuál es la m asa correspondiente a un m ol de sal de cocina) . Planteam iento de situación problem át ica: “¿Es m ejor com prar las naranjas por docena o por kilogram o?” (En la resolución del problem a el usuario debe com prender que es necesario conocer la diferencia y la relación que existe ent re la cant idad de sustancia y la m asa para opt im izar diversos procesos) . Las Relaciones Cuant ita t ivas en las Sustancias Act ividad práct ica: “¿Cóm o se hace la gelat ina?” (El usuario relacionará las cant idades de cada ingrediente presentes en el producto final) . Resolución de ejercicios en los que se relacionan las m asas y los m oles de los elem entos en una sustancia, y se determ ina su Com posición Centesim al. Resolución de ejercicios de determ inación de las Fórm ulas Em pírica y Molecular. Planteam iento de situación problem át ica: “¿Cuántas sustancias conoces?” (El usuario notará que existe infinidad de sustancias quím icas de uso diar io, necesarias para su desarrollo, el de su com unidad y el de la hum anidad) . Planteam iento de situación problem át ica: “¿Qué es m ás im portante: los alim entos, las medicinas, la energía o el medio ambiente?” (El usuario com prenderá la im portancia del Análisis Quím ico en las diferentes indust r ias, así com o la relevancia de la Quím ica para la vida) . Las Relaciones Cuant ita t ivas en las Reacciones Quím icas Video sobre una reacción con react ivo lim itante y react ivo en exceso. Resolución de ejercicios de balanceo de ecuaciones quím icas. Anim ación de la reacción de fósforo con cloro y de la com bust ión del propano. Ejercicio I nteract ivo: “¿Cóm o es una reacción por dent ro?” (El usuario podrá ver una representación de una reacción quím ica a nivel m olecular) . Resolución de ejercicios en donde se establezcan relaciones estequiom étr icas ent re las diferentes sustancias que intervienen en una reacción quím ica. Ejercicio I nteract ivo: “Haciendo ham burguesas” (El usuario deberá determ inar, a part ir de una serie de com ponentes iniciales, la cant idad de ham burguesas que puede obtener) . Planteam iento de situación problem át ica: “¿Cuándo dejan de reaccionar las sustancias?” (El usuario hará un balance de los factores que intervienen en una reacción quím ica, y notará la im portancia de considerar las cant idades de react ivos involucradas en diversas reacciones) . Revista Elect rónica de Enseñanza de las Ciencias Vol.8 Nº 2 (2009) 455 “El m ol se ut iliza porque los átom os y las m oléculas son tan pequeños que en una sola gota de agua puede haber m uchos t r illones de m oléculas. En vez de hablar de t r illones y cuat r illones, es m ás fácil hablar de m oles. Ahora, ¿Cóm o podem os saber cuántas part ículas hay en un cierto núm ero de m oles?” (Módulo 1) “¿Alguna vez te has preguntado de dónde salen todas las sustancias que ut ilizas a diar io? Antes de cont inuar haz una lista de al m enos 20 sustancias que ut ilices en tu casa, sustancias que estén presentes en la naturaleza, o sustancias que se ut ilicen en las indust r ias. ¿Tienes alguna idea de si esas sustancias fueron creadas por el hombre oson naturales? ¿Sabes qué elem entos form an esas sustancias? ¿Y en qué cant idades?” (Módulo 3) Con respecto a los cr iter ios de evaluación, se pretende prom over un proceso de autoevaluación en el que el m ism o usuario pueda decidir si necesita revisar algunos contenidos o si puede seguir avanzando en su experiencia de aprendizaje. Por esta razón la evaluación no se establece bajo pr incipios cuant itat ivos, sino con la intención de que el usuario haga una revisión y un balance de los logros de su propio aprendizaje. En este sent ido, se incluyen en el Software preguntas intercaladas a lo largo del desarrollo de los ejes tem át icos, en las que se da al usuario la opción de revisar conceptos im portantes m ediante la ut ilización de enlaces a ot ras partes del software. Diseño com unicat ivo La interact ividad del Software viene expresada en las relaciones ent re los usuarios y el hiperm edia (Londoño, 2002) . En este sent ido, las act ividades de aprendizaje planteadas en función de los contenidos a desarrollar y de sus objet ivos definen los niveles de interact ividad del Software: 1. En un pr im er nivel, el usuario debe indicar a dónde desea dir igirse m ediante un click en los m enús de navegación (m enú de navegación pr incipal, en la parte superior derecha de la pantalla, y panel de navegación secundario, en la parte infer ior izquierda de la pantalla) . La navegación es en red y es no lineal, aunque la est ructura suger irá visitar las páginas en un orden de jerarquías en función a los dist intos niveles. Tam bién en algunas páginas se presentan enlaces a contenidos específicos del m ódulo de prerrequisitos, a los que el usuario podrá acceder haciendo click sobre el ícono correspondiente (ver Figura 2) . 2. En un segundo nivel de interact ividad, el usuario deberá colocar el cursor sobre algunas im ágenes para obtener m ayor inform ación. Esta situación podrá presentarse en algunos casos en que hayan personajes im portantes, y el posicionam iento del cursor sobre la im agen desplegará un cuadro de texto con su biografía, o tam bién cuando necesite am pliar inform ación acerca de un concepto en part icular (ver Figura 2) . Asim ism o, el usuario podrá iniciar la reproducción de videos o de anim aciones presentes en algunas páginas (ver Figura 3) . 3. En las páginas de aplicación de conceptos en las que se desarrollan y resuelven ejercicios, el usuario indicará m ediante un click en una im agen la form a en que desea avanzar en los pasos de resolución (ver Figura 4) . Así, el Software m ost rará el paso a paso de la solución del ejercicio a la rapidez en que el usuario lo decida, perm it iéndole Revista Elect rónica de Enseñanza de las Ciencias Vol.8 Nº 2 (2009) 456 com prender y asim ilar las piezas de inform ación antes de avanzar en la explicación. 4. El nivel superior de interact ividad está presente en los Ejercicios I nteract ivos que se señalan en la Tabla 3. Estos precisan de la acción del usuario m ediante un click en algún lugar específico de la página, lo que dispara un efecto que depende de la selección del usuario (ver figura 5) . Dado que el Software está dir igido a adolescentes, se ut ilizaron colores at ract ivos y resaltantes. El código crom át ico usado para diferenciar los niveles y las secciones em plea colores cálidos pero claros. Este perm ite al usuario ubicarse en los diferentes contenidos o ejes tem át icos en los que se esté t rabajando (prerrequisitos, página principal, y m ódulos 1, 2, 3 y 4) . Esto se logra gracias a la arm onía de color por analogía, pues cada m ódulo fue diseñado con base en un color y se usaron variaciones en la saturación y en el t inte para ident ificar cada uno de los sub-elem entos dent ro del m ódulo. Los colores no se usan en su com pleta saturación para no crear cont rastes fuertes en la pantalla sino, al cont rar io, crear una atm ósfera delicada y descansada para la lectura. El m enú de navegación pr incipal (en la parte superior derecha de todas las páginas) se const ruyó a part ir de un grafism o que resem bla una est ructura m olecular (en m odelo de bolas y palos, o balls and st icks) a fin de crear una atm ósfera visual directam ente relacionada con el contenido del Software. El tam año de las circunferencias que denotan los átom os indica un nivel de jerarquía ent re las secciones a las cuales se accede ut ilizando dicho m enú. Figura 2.- Página del nivel de desarrollo de conceptos del m ódulo 3, con reseña biográfica (Joseph-Louis Proust ) , y enlace a prerrequisitos (Est ructura de la Materia) . Revista Elect rónica de Enseñanza de las Ciencias Vol.8 Nº 2 (2009) 457 Figura 3.- Página del nivel de desarrollo de conceptos del m ódulo 1, con texto, revisión de prerrequisitos (Sistema I nternacional de Unidades) , y video. Figura 4.- Página del nivel de aplicación de conceptos del módulo 2, con ejercicio guiado (cálculo del peso molecular) y enlace a prerrequisitos (Tabla Periódica) . Revista Elect rónica de Enseñanza de las Ciencias Vol.8 Nº 2 (2009) 458 Figura 5.- Página del nivel de aplicación de conceptos del módulo 2, con ejercicio interact ivo sobre react ivo lim itante y react ivo en exceso (Haciendo Hamburguesas) . Se diseñó un panel de navegación secundario que perm ite al usuario desplazarse de un nivel a ot ro dent ro de un m ism o m ódulo (se encuent ra en la parte infer ior izquierda de todas las páginas del Software) . Este panel cont r ibuye a sostener una est ructura de navegación que, a pesar de no ser est r ictam ente lineal, debe m antener un orden para la cont inuidad de los contenidos. Se sugiere entonces al usuario una línea de navegación que puede ser seguida la pr im era vez que se ut iliza el Software, pero que es bastante flexible en situaciones de usos ulter iores en los que sea necesario dir igirse a una página específica del Software para revisar un contenido en part icular. Para cada m ódulo se seleccionó una im agen que, en conjunto con el código de colores, perm ite al usuario ubicarse en el contenido que está t rabajando, y que concuerda con la situación problem át ica que se plantea al inicio del m ism o (Tabla 3) . Se pretende así que el usuario m antenga en m ente el problem a a resolver m ient ras estudia los contenidos que se desarrollan en el Software. En cuanto a la organización visual de los contenidos, se t rabaja en una ret ícula de dos colum nas, en la que el elem ento m ult im edia ( im agen, video, anim ación, etc.) ut iliza preferentem ente la colum na de la derecha. La im agen sangrada que se ident ifica con cada m ódulo perm ite rom per el espacio cuadriculado y por lo tanto otorga dinam ism o a la com posición. Se em pleó la fam ilia t ipográfica Verdana en sus diferentes variaciones (negrita, cursiva, norm al) para ident ificar las jerarquías de lectura, para lo cual tam bién se usó la diferenciación por puntaje y color. La fam ilia Verdana es una t ipografía de palo seco (sin serif) con astas no m oduladas, lo cual se evidencia en su const rucción geom étr ica y lim pia. Las t ipografías de palo seco son especialm ente recom endadas para la lectura en pantalla puesto que su est ructura form al no se ve afectada por la m anera en que los Revista Elect rónica de Enseñanza de las Ciencias Vol.8 Nº 2 (2009) 459 m onitores m uest ran las im ágenes (con píxeles) , lo cual hace que su lectura sea m ás fácil. Diseño inform át ico Debido a que se t rata de un m aterial hiperm edial diseñado bajo un enfoque const ruct ivista, es de gran im portancia que los usuarios (bien sea estudiantes o docentes, en form a individual o grupal, en el salón de clases o en am bientes no form ales) tengan la posibilidad de escoger las rutas de aprendizaje que deseen seguir, de acuerdo a sus propias necesidades. Por esta razón, se eligió una est ructura de navegación m ixta, que com bina una est ructurade árbol, que organiza la inform ación en jerarquías, con una arquitectura de red (McKelvey, 1999) . De esta form a se t iene un diseño con vínculos que conducen a páginas clave para la navegación, evitando la confusión en la jerarquía de los contenidos a desarrollar y perm it iendo al usuario navegar el Software con autonom ía, responsabilidad, singular idad y libertad. La est ructura de navegación escogida se adapta al currículo de la asignatura, lo que no se consigue con Software m ás abiertos (McDougall y Squires, 1995) . Siguiendo estas direct r ices, se const ruyó el Mapa de Navegación que se m uest ra en la Figura 6. En éste se pueden dist inguir var ios niveles de navegación que establecen la jerarquía de las páginas del Software, a saber: 1) Nivel de prerrequisitos (azul) ; 2) Página Pr incipal ( fucsia) ; 3) Nivel de Módulos pr incipales (Ejes Tem át icos, m orado) ; 4) Nivel de desarrollo de conceptos necesarios ( rosado) ; 5) Nivel de aplicación (verde) ; 6) Nivel de cierre de Módulo y evaluación (blanco) . Es de resaltar que en el Mapa de Navegación (Figura 6) se m uest ran las conexiones o vínculos m ás im portantes, aunque en cada página del Software el usuario podrá desplazarse a la página pr incipal o inicio, a la página pr incipal de prerrequisitos o a las páginas de inicio de cada m ódulo, ut ilizando el m enú de navegación principal, y tam bién podrá ubicarse en cualquiera de los niveles dent ro de cada m ódulo m ediante el panel de navegación secundario. En cuanto a requerim ientos técnicos, el Software Educat ivo se presenta en form ato CD-ROM, en un solo disco. Para su correcta ut ilización se precisa un com putador personal (PC) que posea el siguiente hardware: al m enos 128 MB de m em oria RAM, una unidad lectora de CD-ROM de al m enos 16x de rapidez de lectura, y cornetas. Tam bién se recom ienda un m onitor con resolución de 1024x768 píxeles para su ópt im a visualización. El software necesario para la visualización de las anim aciones y videos (Adobe Flash Player y QuickTim e Movie Player) está em bebido en el CD-ROM, junto con ot ras herram ientas necesarias que const ituyen el Software Educat ivo. El diseño inform át ico del software, así com o su codificación, se llevó a cabo con la asesoría de un especialista en Desarrollo de Software. El software se desarrolló en el program a Authorware (Adobe Authorware 7, 2008) , que es una herram ienta de autor para crear aplicaciones educat ivas de diferentes índoles. Este program a ut iliza el lenguaje de program ación HTML para las páginas estát icas (que incluyen sólo texto o elem entos no dinám icos) y JavaScripts para las acciones dinám icas que involucran decisiones del usuario y/ o consultas a bases de datos. Revista Elect rónica de Enseñanza de las Ciencias Vol.8 Nº 2 (2009) 460 Figura 6.- Mapa de Navegación del Software Educat ivo “Estequiom etría. Contando masas, m oles y part ículas” . A lo largo del Software se hace uso de im ágenes, anim aciones y dem ás elem entos m ult im edia con la intención de m ejorar la com prensión de conceptos, guiar el proceso de aprendizaje y representar diversas situaciones y/ o procesos. En el código HTML base de las páginas del Software se incluyeron los siguientes elem entos m ult im edia: I m ágenes en form ato JPEG y GI F; Anim aciones en form ato Flash Movie; Videos en form ato Quick Tim e Movie; Sonidos en form ado WAV. Para la publicación del Software en el CD-ROM, el program a Authorware com pila los archivos del proyecto (páginas HTML, JavaScripts, im ágenes, anim aciones, videos y sonidos) y crea un paquete con la aplicación Authorware 7 Runt im e, un archivo ejecutable con la extensión a7r. De esta form a, no es necesario ut ilizar un navegador de I nternet (com o I nternet Explorer, Netscape Navigator o Mozilla Firefox) para visualizar y navegar en el Software. En el CD se ha incluido un archivo Autorun que lanza la aplicación al int roducir el CD en la unidad lectora. De esta form a, el Software se ejecuta autom át icam ente al int roducir el CD, con una anim ación de bienvenida y ubicando al usuario en la página de inicio (página principal) . En el panel de navegación que está presente en todas las páginas se incluye un botón de salida, de form a que el usuario pueda abandonar la aplicación en el m om ento que lo desee. Si el usuario así lo decide, puede dejar de ut ilizar el Software sin necesidad de un procedim iento de desinstalación. Esta form a Revista Elect rónica de Enseñanza de las Ciencias Vol.8 Nº 2 (2009) 461 de ejecución de la aplicación es m ucho m ás lim pia que en los casos en que existen archivos de instalación que se guardan permanentem ente en el disco duro de la com putadora. Así, se facilita considerablem ente el uso del Software, de m anera que puede ser em pleado por usuarios con m ínim os conocim ientos de inform át ica, am pliando el rango de acción del m ism o. Pruebas y validación El software se ha probado en com putadores personales (PC) de diferentes característ icas en cuanto a sistem a operat ivo, m em oria RAM y velocidad de lectura de la unidad de CD-ROM, probando funcionar adecuadam ente. Para su correcta visualización se requiere el software para la visualización de anim aciones y videos (Adobe Flash Player y QuickTim e Movie Player) , cuyos instaladores se incluyen en el CD. El Software ha sido bien recibido por especialistas del área educat iva, quienes han validado la efect ividad de los códigos y dem ás elem entos visuales em pleados en térm inos de los objet ivos educat ivos que persigue el m aterial m ult im edia. El software educat ivo “Estequiom etría. Contado m asas, m oles y part ículas” ha superado las pruebas funcionales, y se presenta com o una herram ienta con un gran potencial de ut ilización en el ám bito educat ivo dest inatar io. Consideraciones f ina les El software educat ivo elaborado en el presente t rabajo estuvo basado en el m odelo const ruct ivista del proceso de enseñanza-aprendizaje, lo que perm it ió desarrollar contenidos conceptuales, procedim entales y act itudinales de una m anera agradable, at ract iva y m ás eficiente que en los m ateriales didáct icos im presos m ás com unes. El Software así desarrollado se adapta al currículo de la asignatura de Quím ica de Prim er Año de Ciclo Diversificado. Según I r ia Machado y Nardi (2007) para que los docentes com iencen a incorporar el uso de Software educat ivos en su práct ica docente es indispensable que se involucren en los procesos de diseño y evaluación de los m ism os. En este sent ido, en una próxim a invest igación se llevará a cabo un estudio para com probar la ut ilidad del Software, efectuando pruebas de contenidos y de diseño gráfico y com putacional que perm itan a usuarios, docentes y estudiantes, opinar acerca del Software y validar su uso, siguiendo la m etodología de los autores señalados. La validación del Software perm it irá recopilar inform ación valiosa para perfeccionar el Software y prom ocionar su uso. Esto es im portante pues es necesario que tanto las inst ituciones com o los propios docentes incent iven en ellos m ism os y en sus estudiantes el uso de las nuevas tecnologías, de m anera que estos puedan tener acceso a m ás y m ejores fuentes de inform ación, perm it iéndoles desarrollar m ás sus capacidades para adaptarse a un m undo que está en constante cam bio. Para finalizar, se desea destacar que la const itución de un grupo de t rabajo m ult idisciplinario es vital para la elaboración de este t ipo de m ateriales. Durante la realización de este t rabajo se observó que se precisa de diversos elem entos para producir un m aterial de calidad, y que son necesarias consideraciones en cuanto al diseño gráfico, com unicat ivo e Revista Elect rónica de Enseñanza de las Ciencias Vol.8 Nº 2 (2009) 462 inform át ico. Por esta razón, se desea enfat izarque en la puesta en m archa de proyectos educat ivos de cualquier índole es necesaria la conform ación de grupos y la interacción ent re las diversas personas involucradas, para así asegurar el éxito en el logro de los objet ivos planteados. Agradecim ientos Deseam os agradecer al Consejo de Desarrollo Cient ífico Hum aníst ico y Tecnológico de la Universidad de Los Andes por el financiam iento m ediante los Proyectos Códigos H-878-05-04-A y H-1044-06-04-C. Tam bién al I ng. Ángel Pérez de la Facultad de Arte de la Universidad de Los Andes por la asesoría en el desarrollo inform át ico, y al Prof. Jhonatan Medina, de la m ism a Facultad, por su t rabajo en las anim aciones interact ivas. Referencias bibliográficas Adobe Authorware 7. Copyright © 2008 Adobe System s I ncorporated. En ht tp: / / www.adobe.com / products/ authorware Agrifolio, G., I acocca, D., De la Cruz, C., Bifano, C., Cortés, L., Krestonosich, S., Brit t Mostue, M., Olivares, W., Alm eida, R. y B. Scharifker (1997) . Estequiom etría (2ª ed.) . Caracas: Editor ial Miró. Alves, E. y R. Acevedo (2000) . La evaluación cualitat iva. or ientaciones para la práct ica en el aula. Caracas: Fanarte. Arbea, J., del Cam po, F. y A. del Villar (2004) . Mapas conceptuales y aprendizaje significat ivo de las ciencias naturales: análisis de los m apas conceptuales realizados antes y después de la im plem entación de un m ódulo inst ruccional sobre la energía. En Cañas, A. J.; Novak, J. D. y González, F. M. (Eds.) . (2004) . Concept Maps: Theory, Methodology, Technology. Proceedings of the First I nternat ional Conference on Concept Mapping. Pam plona, España. Azcona, R., Furió, C., I ntxaust i, S. y A. Álvarez (2004) . ¿Es posible aprender los cam bios quím icos sin com prender qué es una sustancia? I m portancia de los prerrequisitos. Alam bique, 40, 7-17. Barak, M. (2007) . Transit ion from t radit ional to I CT-enhanced learning environm ents in undergraduate chem ist ry courses. Com puters & Educat ion, 48, 30-43. Cabero, J. (1999) . Evaluación de m edios y m ateriales de enseñanza en soporte m ult im edia. Pixel-Bit , 13, Art ículo 3. Ext raído 10 de Julio, 2007 de ht tp: / / www.sav.us.es/ pixelbit / art iculos/ n13/ n13art / art133.htm Cam acho, R., Cerda, C. y R. Ríos (2002) . Est rategia didáct ica para el aprendizaje de la Estequiom et ría de la Quím ica I norgánica a t ravés de ejem plos t rabajados. Ext raído el 24 de Noviem bre, 2003 de ht tp: / / www.ciidet .edu.m x/ X_Congreso/ archivoshtm / T6P025.htm Cam panario, J. M. y A. Moya (1999) . ¿Cóm o enseñar Ciencias? Principales Tendencias y Propuestas. Enseñanza de las ciencias, 17(2) , 179- 192. Cam panario, J.M. y J.C. Otero (2000) . Más allá de las ideas previas com o Revista Elect rónica de Enseñanza de las Ciencias Vol.8 Nº 2 (2009) 463 dificultades de aprendizaje: las pautas de pensam iento, las concepciones epistem ológicas y las est rategias m etacognit ivas de los alum nos de ciencias. Enseñanza de las ciencias, 18(2) , 155-169. Cam pello Queiroz, G.R.P. y M.C.A. Barbosa-Lim a (2007) . Conhecim ento cient ífico, seu ensino e aprendizagem : atualidade do const rut ivism o. Ciência & Educação, 13(3) , 273-291. Carretero, M. (1997) . Const ruir y enseñar las ciencias experim entales. Buenos Aires: Aique. DeMeo, S. (2001) . Making assum pt ions explicit : how the law of conservat ion of m at ter can explain em pir ical form ula problem s. Journal of Chem ical Educat ion, 78(8) , 1050-1052. Díaz, F. y G. Hernández (1998) . Est rategias docentes para un aprendizaje significat ivo. Barcelona: McGraw-Hill I nteram ericana. Earl, B. (2007) . Concept Maps for General Chem ist ry. Journal of Chem ical Educat ion, 84(11) , 1788-1789. Ferreira, V. (1998) . As tecnologias interat ivas no ensino. Quím ica Nova, 21(6) , 780-786. Furió, C., Azcona, R. y J. Guisasola (2006) . Enseñanza de los conceptos de cant idad de sustancia y de m ol basada en un m odelo de aprendizaje com o invest igación orientada. Enseñanza de las ciencias, 24(1) , 43-58. Furió, C., Azcona, R., Guisasola, G. y E. Múj ica (1993) . Concepciones de los estudiantes sobre una m agnitud «olvidada» en la enseñanza de la quím ica: la cant idad de sustancia. Enseñanza de las Ciencias, 11(2) , 107- 114. Gabel, D. y R. Sherwood (1984) . Analyzing difficult ies with m ole-concept tasks by using fam iliar analog tasks. Journal of Research in Science Teaching, 21(8) , 843-851. García-Ruiz, M. y L. Orozco (2008) . Orientando un cam bio de act itud hacia las ciencias naturales y su enseñanza en profesores de educación pr im aria. Revista Elect rónica de Enseñanza de las Ciencias, 7(3) , 539-568. Gim eno, J. y A. Pérez (2002) . Com prender y t ransform ar la enseñanza (10a ed.) . Madrid: Morata. Glynn, S. y T. Takahashi (1998) . Learning from analogy-enhanced science text . Journal of Research in Science Teaching, 35(10) , 1129-1149. Góm ez, M. (2007) . Factores que influyen en el éxito de los estudiantes al resolver problem as de quím ica. Enseñanza de las ciencias, 25(1) , 59-72. Gros, B. (1997) . Diseños y program as educat ivos. Barcelona, España: Ariel. Guzm án, C., Méndez, N., Rom ero, M., Sosa, P. y L.M. Trejo (2005) . Est rategias para int roducir el concepto sustancia y para dist inguir cam bio quím ico y cam bio físico en alum nos de nivel bachillerato. Enseñanza de las ciencias, Núm ero ext ra, VI I Congreso, 1-5. Haim , L., Cortón, E., Kocm ur, S. y L. Galagovsky (2003) . Learning Stoichiom et ry with Ham burger Sandwiches. Journal of Chem ical Educat ion, Revista Elect rónica de Enseñanza de las Ciencias Vol.8 Nº 2 (2009) 464 80(9) , 1021-1022. I r ia Machado, D. y R. Nardi (2007) . Const rução e validação de um sistem a hiperm ídia para o ensino de Física Moderna. Revista Elect rónica de Enseñanza de las Ciencias, 6(1) , 90-116. Kolb, D. (1978) . The m ole. Journal of Chem ical Educat ion, 55(1) , 728- 732. Kotz, J. y P. Treichel (2003) . Quím ica y React ividad Quím ica. (5 ta ed.) . México: Editor ial Thom son. Londoño, F. (2002) . Metodología de desarrollo de producciones educat ivas hiperm ediales personalizantes. En Mem orias del VI Congreso Colom biano de I nform át ica Educat iva RI BI E-Col, Medellín, Colom bia. Ext raído el 10 de Julio, 2007 de ht tp: / / www.r ibiecol.org/ seis/ ponencias/ m etodologia.htm l Marín, N. (2003) . Visión const ruct ivista dinám ica para la enseñanza de las ciencias. Enseñanza de las ciencias, Núm ero Ext ra, 43-55. McDougall, A. y D. Squires (1995) . An em pir ical study of a new paradigm for choosing educat ional software. Com puters Educat ion, 25(3) , 93-103. McKelvey, R. (1999) . Gráficos para el hiperespacio. Diseño para I nternet . México, D.F.: McGraw-Hill I nteram ericana Editores, S.A. de C.V. Mikkilä-Erdm ann, M. (2001) . I m proving conceptual change concerning photosynthesis through text design. Learning and I nst ruct ion, 11, 241-257. Novak, J.D. y D.B. Gowin (1988) . Aprendiendo a aprender . Barcelona, España: Mart ínez Roca. Ösm en, H. (2008) . The influence of com puter-assisted inst ruct ion on students’ conceptual understanding of chem ical bonding and at t itude toward chem ist ry: A case for Turkey. Com puters & Educat ion, 51, 423-438. Pontes, A. (2005) . Aplicaciones de las tecnologías de la inform ación y de la com unicación en la educación cient ífica. Prim era parte: funciones y recursos. Eureka, 2(1) , 2-18. Pozo, J.I . (1996) . Teorías Cognit ivas del Aprendizaje. Madrid: Morata. Pozo, J.I . y M.A. Góm ez (1998) . Aprender y enseñar ciencia. Madrid: Morata. Pozo, J.I . y C. Monereo (1999) . El Aprendizaje Est ratégico. Madrid: Sant illana. Rezende, F. y S. de Souza Barros (2003) . Diseño inst ruccional de un sistem a hyperm edia para el aprendizaje de la Física fundam entado en las perspect ivasteóricas del cam bio y del desarrollo conceptual. Enseñanza de las ciencias, Núm ero Ext ra, 103-109. Ribeiro, A. y I . Greca (2003) . Sim ulações com putacionais e ferram entas de m odelização em educação quím ica: um a revisão de literatura publicada. Quim ica Nova, 26(4) , 542-549. Riveros, V. y M.I . Mendoza (2005) . Bases teóricas para el uso de las TI C en educación. Encuent ro Educacional, 12(3) , 315-336. Revista Elect rónica de Enseñanza de las Ciencias Vol.8 Nº 2 (2009) 465 Rodríguez, M. (2002) . Una producción de m aterial m ult im edia para la Enseñanza de la Selección Natural (Biología 1º Año Ciclo Diversificado) . Tesis presentada en opción al grado de Magíster en Educación Mención I nform át ica y Diseño I nst ruccional, Facultad de Humanidades y Educación, Universidad de Los Andes. Rogado, J. (2004) . A grandeza quant idade de m atéria e sua unidade, o m ol: algum as considerações sobre dificuldades de ensino e aprendizagem . Ciência & Educação, 10(1) , 63-73. Salinas, J. (1994) . Hipertexto e Hiperm edia en la enseñanza universitar ia. Pixel-Bit , 1, Art ículo 2. Ext raído el 10 de Julio, 2007 de ht tp: / / www.sav.us.es/ pixelbit / art iculos/ n1/ n1art / art12.htm Squires, D. y A. McDougall (1994) . Choosing and using educat ional software. Londres: Falm er. Stavy, R. (1991) . Using analogy to overcom e m isconcept ions about conservat ion of m at ter. Journal of Research in Science Teaching, 28(4) , 305-313. Stojanovic, L. (2002) . El paradigm a const ruct ivista en el diseño de act ividades y productos inform át icos para am bientes de aprendizaje “on- line” . Revista de Pedagogía, 23(66) . Wiser, M. y T. Am in (2001) . “ I s heat hot?” I nducing conceptual change by integrat ing everyday and scient ific perspect ives on therm al phenom ena. Learning and I nst ruct ion, 11, 331-355. Witzel, J.E. (2002) . Lego stoichiom et ry. Journal of Chem ical Educat ion, 79(3) , 352A-352B. Venezuela, Minister io de Educación, Cultura y Deportes (1990) . Program a de Art iculación del nivel de educación Media Diversificada y Profesional. Asignatura Quím ica; Prim er Año. Caracas: División de Currículo.
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