Resumen: En una actividad de aprendizaje colaborativo diversos escenarios de aprendizaje se pueden plantear por los profesores de acuerdo a los grupos y sus características (en tamaño, edades o sexo de los integrantes), temas abordados (complejidad, objetivos, etc.), por ello es importante que las herramientas groupware de apoyo al aprendizaje a distancia puedan incorporar estos aspectos de regulación.

Esto permitirá que profesores y alumnos puedan definir cómo realizarán las actividades, que herramientas utilizarán, con quién participarán, cómo se comunicarán o coordinarán su actividad.  Por ello en este trabajo nos interesamos en el modelado de escenarios de aprendizaje colaborativo para herramientas de apoyo a la educación a distancia conocidos como groupware para e-learning. Los escenarios de aprendizaje corresponden a las actividades de aprendizaje que se llevan actualmente de acuerdo al plan de la Nueva Reforma Educativa, particularmente nos interesamos en el proceso de enseñanza aprendizaje de las Matemáticas para primero de secundaria.

Introducción

En los últimos años la tecnología ha sido un apoyo para todos los campos de investigación, donde el proceso de  Enseñanza Aprendizaje -EA no ha sido ajeno a los cambios tecnológicos, incorporando el uso de las TICs (Tecnologías de Información y Comunicaciones) a los distintos modelos de enseñanza.  A partir del desarrollo de estas TICs se han experimentado grandes cambios en la forma de impartir, adquirir conocimiento y llevar a cabo actividades educativas, dejado atrás algunas actividades como la entrega escrita o impresa de material didáctico, resúmenes, exposiciones en papel, etc. Se ha incorporando el uso de computadoras, videojuegos música digital, celulares, correo electrónico, mensajería instantánea, PDA’s y otros medios mas complejos dando la  posibilidad que el estudiante pueda comentar, aportar y compartir su aprendizaje y aprender colaborativamente [1].

Por ello, tras la incursión de los distintos tipos de TICs en el proceso EA, ha propiciado una gran diversidad de alternativas educativas que brinda la tecnología en sus diferentes matices: Aprendizaje virtual, educación a través de software educativo, aprendizaje on-line, e-learning, tele-enseñanza, repositorios de objetos de aprendizaje (ROA), etc. Proporcionando múltiples oportunidades para mejorar los procesos educativos [2].

Con la incursión del aprendizaje colaborativo en entornos virtuales, se tiene como objetivo brindar al estudiante un conjunto de saberes,  destrezas y competencias, es posible incorporar un conjunto de herramientas para que los participantes puedan realizar actividades o trabajos en forma colaborativas  o participar en clases a distancia, estas herramientas colaborativas son denominadas “Herramientas Groupware”. Estas herramientas permiten a los grupos llevar acabo tres principales funciones: i) comunicación, ii) coordinación y iii) colaboración. Estas herramientas son conocidas como LMS (Learning Management Systems), CMS (Content Management Systems) o VMS (Virtual Learning Enviroments). Algunos ejemplos de estas herramientas pueden ser: Moodle [11], Blackboard[7], Desire2Learn [8], Angel[9],WebCT[10].

Sin embargo, las herramientas groupware, a la vez que apoyan el trabajo colaborativo de algún modo lo limitan, ya que los usuarios deben adaptar sus actividades al uso de las herramientas que ofrecen los groupwares. Siendo la actividad de aprendizaje una actividad colaborativa, se identifican en ella aspectos de regulación. Considerando la regulación el proceso que permite a un grupo de personas que participan en una actividad colaborativa crear y modificar reglas sociales que gobiernan o controlan su actividad [12]. Por ejemplo, en un salón de clases el maestro establece reglas de trabajo que controlan la actividad de aprendizaje, estas pueden ser: “después de la exposición de tendrá una sesión de preguntas y respuestas” o “la resolución de ejercicios se hará por equipo”. Son estas las reglas que regulan la actividad, mismas que pueden cambiar en el transcurso de la actividad como consecuencia directa de la evaluación de la actividad o del grupo mismo. La regulación permite definir grupos de trabajo, roles asociados a los integrantes, actividades a realizar y cómo se realizarán, objetos o herramientas a manipular.

En una actividad de aprendizaje colaborativo diversos escenarios de aprendizaje se pueden plantear por los profesores de acuerdo a los grupos y sus características (en tamaño, edades o sexo de los integrantes), temas abordados (complejidad, objetivos, etc.), por ello es importante que las herramientas groupware de apoyo al aprendizaje a distancia puedan incorporar estos aspectos de regulación. Esto permitirá que profesores y alumnos puedan definir cómo realizarán las actividades, que herramientas utilizarán, con quién participarán, cómo se comunicarán o coordinarán su actividad.

Por ello en este trabajo nos interesamos en el modelado de escenarios de aprendizaje colaborativo para herramientas de apoyo a la educación a distancia conocidos como groupware para e-learning. Los escenarios de aprendizaje corresponden a las actividades de aprendizaje que se llevan actualmente de acuerdo al plan de la Nueva Reforma Educativa, particularmente nos interesamos en el proceso de enseñanza aprendizaje de las Matemáticas para primero de secundaria.

El contenido de este artículo es el siguiente. En la sección 2 se presenta un escenario de aprendizaje colaborativo para la enseñanza de las matemáticas como un caso de estudio. En la sección 3 se describe el escenario como actividad de aprendizaje colaborativo considerando el modelo MARS, un modelo propuesto para definir actividades colborativas en aplicaciones groupware. La sección 4 presenta la problemática abordada en este trabajo y nuestra propuesta de solución. Finalmente, la sección 5 presentan las conclusiones y trabajo futuro

Sección 2: Escenarios de aprendizaje colaborativo: un caso de estudio

La incursión de nuevas metodologías en el ámbito educativo como “estrategias de aprendizaje”, ha traído una serie de cambios, desde la administración de los recursos hasta las prácticas pedagógicas en el aula, lo que implica abordar de manera interdisciplinaria los contenidos curriculares y asumir un diseño de programación abierto y flexible. Permitiendo el desarrollo de las habilidades cognitivas, de manera individual o colaborativa.

El término "escenario" se utiliza para indicar una secuencia discreta de pasos dentro de un sistema de gestión del aprendizaje o de otro tipo de aprendizaje relacionada con el sistema [4]. Por lo tanto definimos como un Escenario de Aprendizaje- EA  a la secuencia de pasos a seguir en una actividad de aprendizaje con un fin pedagógico especifico, el cual comprende un conjunto de reglas a seguir para  que los alumnos puedan adquirir, reforzar o asimilar conocimientos dentro de un marco de estudio. Si consideramos que los EA pueden realizarse de forma grupal y en cada actividad de aprendizaje se realizan actividades de manera colaborativa, estos escenarios serán identificados como Escenarios de Aprendizaje Colaborativo – EAC. En ellos tomaremos en cuenta, quién participa, donde participa, y con que herramientas se realiza la actividad, entre otras características.

a.-   Descripción de un escenario de aprendizaje

La descripción del escenario de aprendizaje comprende: un análisis de las materias o contenidos utilizados en clase es decir de la organización curricular y del método de enseñanza para la materia de matemáticas.
Organización curricular: En la Nueva Reforma Educativa el currículo de las materias se encuentra integrado por las siguientes partes: bloques, ejes temáticos, temas, subtemas y planes de clase [13]. Los bloques son las diferentes unidades que se ven en el ciclo escolar. En este caso, el número de bloques que conforman el curso de primer grado de la materia de matemáticas es de cinco. A cada bloque le pertenece un eje temático, que a su vez contiene los temas del bloque. Cada tema contiene planes de clases. Un apartado se encuentra integrado por tres planes de clases. Dichos planes de clases  corresponden al tema y subtema del bloque en el que se trabaja. Cada plan de clase contiene consignas que son ejercicios que el alumno debe resolver para construir un concepto.

Figura 1.  Organización curricular

En la Figura 1 se puede observar de manera gráfica la forma en que se encuentra integrado el currículo de la clase de matemáticas para primer grado, identificándose como unidad más pequeña la consigna.
Método de enseñanza: Con la Reforma Educativa puesta en marcha del 2006, se modifica el método educativo conductivista implementado por años en México por el método constructivista. Bajo este enfoque, se propone que el maestro solo actué como guía para que sean los alumnos quienes razonen y formen sus propios conocimientos con la ayuda de materiales educativos adaptados. La actividad de enseñanza aprendizaje consiste en aprender nuevos conceptos mientras se aplican conceptos anteriormente adquiridos, a través de la resolución de ejercicios de matemáticas de tipo consigna.  Por ejemplo: El profesor contempla ver en clase la consigna I y II de plan de clase I, el cual tiene como objetivo  que “los alumnos reflexionen sobre la posición del cero, el orden y la escala en la recta numérica, así como sobre la propiedad de densidad de los números racionales” (Ver Figura 2) Para ello, el profesor organiza el grupo en equipos de dos alumnos, para resolver el ejercicio, y establece ciertas reglas como por ejemplo:

Se formarán equipos de dos alumnos para resolver la consigna.
Antes de iniciar la resolución del ejercicio los estudiantes deberán leer cuidadosamente las instrucciones.
Para la resolución de la consigna los alumnos podrán conversar y/o discutir la mejor alternativa de solución, pero sólo entre los integrantes del equipo.
Los alumnos contarán con papel, lápiz y calculadora para realizar los calculos correspondientes.
Al finalizar la actividad se entregará la consigna resulta al profesor para su evaluación y los alumnos describirán como llegaron a la solución.

Figura 2: Representar números fraccionarios y decimales en la recta numérica a partir de distintas informaciones, analizando las convenciones de esta representación. Los alumnos reflexionen sobre la posición del cero, el orden y la escala en la recta numérica, así como sobre la propiedad de densidad de los números racionales. Deberán ubicar  las fracciones  y


b.-   Implementación del escenario usando una herramienta groupware

El  escenario que se describió en el apartado anterior, es posible implementarlo en un ambiente e-learning. Para ello será necesario disponer de herramientas  para la comunicación, la coordinación y la cooperación entre alumnos tales como: chats, edublogs, wiki, correo electrónico, pizarra virtual, calculadora, espacios compartidos, etc, Para nuestro escenario de estudio propondríamos una herramienta groupware que contará con los siguiente:

Un espacio compartido donde se presente la consigna de la recta numérica. Aquí, los estudiantes podrán resolver el ejercicio ubicados geográficamente en lugares diferentes.
Herramientas de comunicación “un chat” la cual permita entablar una conversación entre los miembros que integren el equipo. La cual les permitirá coordinarse y colaborar en la resolución de la consigna.
Herramientas cooperación tales como:  i) un pizarrón virtual que permita a los usuarios plasmar sus ideas para la resolución del ejercicio, ii) una calculadora para realizar los cálculos necesarios y un ”Wiki o Editor de texto”  escribir  el camino seguido para encontrar la solución al problema planteado en la consigna.

Un ejemplo de aplicación e-learning que implemente este escenario se muestra en la Figura 3. En ella se observa el espacio de colaboración de comunicación y de coordinación que debe contemplar toda herramienta groupware.

Figura 3: Aplicación groupware para el escenario de aprendizaje .

Como sepuede observar la actividad de aprendizaje en el aula es una actividad de colaboración, que requiere del establecimiento y control de reglas de trabajo, para que el grupo en general y los equipos en particular logren el objetivo del ejercicio. El modelo MARS nos permite modelar esta actividad para llevarla a su implementación en herramientas groupware.  


Modelado de Escenario para una herramienta groupware

c.-    Modelo de actividad colaborativa: MARS

MARS – Modelling Arenas for Regulated Spaces, constituye un modelo  de regulación de actividades de grupo. Este modelo permite modelar actividades colaborativas para ambientes o aplicaciones colaborativas o herramientas groupware. A través de este modelo es posible representar una actividad de grupo, definiendo en  un espacio de colaboración: participantes, objetos, herramientas, roles asignados a participantes y acciones a realizar y cómo realizarlas.  Asociado al modelo existe una arquitectura de sistema propuesta para incorporar la definición de actividades de grupo sobre herramientas colaborativas [3].  A continuación describiremos el modelo.

Para describir una actividad colaborativa  imaginaremos un espacio que describe un espacio donde se realizará la actividad representada por una “Arena (A)” tal como la del coliseo romano en donde los gladiadores realizaban sus combates, utilizan armas, van tomando un papel según la actividad que desempeñen dentro de la arena o las actividades que desempeñen con otros miembros (Ver Figura 4). Dentro de la arena los usuarios ejecutan acciones identificados como Actores. Un actor puede representar a una persona un agente de software o un grupo. Estos actores al estar realizando las interacciones marcadas dentro de la arena tienen que auxiliarse de un conjunto de elementos los cuales llamaremos “Objetos (O)”, para desempeñar de la mejor manera una actividad, también es posible que a lo largo de  la actividad estos actores generen nuevos objetos como resultado de su trabajo, estos elementos podrían ser usados dentro de la arena, en términos computacionales estos objetos podríamos traducirlos como: Documentos, archivos, notas, OA, etc. También podemos agrupar a estos Actores y objetos de acuerdo a las características que presenten, esto servirá para distinguir las cualidades que presenten según sus características, permitiendo formar “Familias de actores y objetos (AF, DE)” por ejemplo familia de "estudiantes", "profesores", "libros", o "documentos".

Figura 4: Representación del modelo MARS

Durante una interacción  los actores y objetos asumen “Roles (R)” diferente. Por ejemplo un  “alumno”, que realiza la interacción de “escritura de artículo”, podría tomar el rol de “escritor”, y el “articulo” podría tomar el rol de “borrador”, esto mientras dure la acción. Con el fin de regular su actividad, se podrán definir “Escenarios (S)” para cada interacción. Un escenario describe cómo se lleva a cabo la interacción (las operaciones que deben ser realizarse), quiénes pueden participar en la interacción, y qué objetos se pueden ser manipulados o creados. Los escenarios representan los protocolos sociales que tienen lugar en la arena. Otro de los elementos importantes identificados dentro del modelo MARS es el “Modelo de Interacción” este modelo define las interacción que se llevarán a cabo dentro de la arena.  La tabla 1 resume estos conceptos.

Arena    Espacio de trabajo en donde se definen las actividades de grupo y se realizan las interacciones       
Modelo de  interacción    Describe reglas  bajo las cuales se realizarán las interacciones o actividades en la arena        
Interacción    Representa acciones en ejecución       
Actor    Representa a una persona, a un agente de software o a un grupo que realiza interacciones al interior de la arena, con un rol asociado.       
Objetos    Representa a un objeto que podría manipular un actor durante una interacción. Ejemplo: libros, notas, artículos         
Familia de actores/objetos    Agrupa actores o objetos de acuerdo a características comunes       
Escenario    Describe la forma en que una interacción se llevará a cabo    

Tabla 1. Elementos para el modelado de una actividad colaborativa para herramientas groupware

d.-    Representación del escenario de estudio con el modelo MARS

A continuación mostraremos el escenario de aprendizaje identificado en las aulas  representado con MARS.

La arena o espacio donde se realizará la colaboración  se identificará por el nombre de la consigna a resolver “Recta numérica”, los actores son todos los alumnos participantes en la clase, identificados por sus nombre “Víctor”, “Verónica”, etc. Estos actores se encuentran agrupados en dos familias de acuerdo a las características, la familia de “alumnos” y “profesores”. Los objetos que manipulan los actores son la “consigna” que representa el documento en papel de que disponen los alumnos, la consigna pertenece a la familia de “documento”.  Finalmente existen ocho modelos de interacción que describen de manera general las reglas de participación para esta acción. En la Tabla. 2 se muestran los elementos generales de la actividad de aprendizaje regulada.

Arena:                     Recta numérica        
Actores:                  “Víctor” “Verónica”, “Noé”, Marcela”,  y “Javier”       
Familia de actores:     Alumnos, Profesores        
Objetos:                  Consigna         
Familia de objetos:     Documentos        
Modelo de Interacción:     Interacción Leer, Interacción Analizar Ejercicio, Interacción Discutir, Interacción Dibujar, Interacción Operar,  Interacción Resolver, Interacción Explicar, Interacción Evaluar    

Tabla 2. Modelo de regulación para el escenario planteado.

Planteamiento del problema y propuesta de solución

Hemos descrito un caso de escenario de aprendizaje colaborativo para la enseñanza de la recta numérica, indicando las reglas de la actividad y su modelado bajo el enfoque de regulación. Igualmente lo hemos implementado en una aplicación groupware para un solo equipo de trabajo, considerando aspectos de sincronización, concurrencia, y presencia de grupo, elementos fundamentales en la programación de este tipo de aplicaciones.

Sin embargo, identificamos que  para la implementación de varios equipos de trabajo la programación de la aplicación requiere no sólo incorporar los elementos antes mencionados, sino posibilitar que los escenarios de aprendizaje puedan incluir diferentes reglas de acuerdo al equipo y los alumnos que en el participa. Imaginándonos una situación como la siguiente: en determinado momento, un equipo puede disponer de una herramienta como la calculadora por indicación del profesor, pero otro equipo no, es decir el profesor estableció reglas diferentes para cada equipo. Surge aquí el problema de cómo garantizar el uso de las herramientas de la aplicación groupware para cada equipo, considerando que en un determinado momento una misma herramienta (por ejemplo la calculadora)  puede estar asociada a un equipo y no a otro. La aplicación gruopware debe garantizar que los equipos de trabajo puedan operar de acuerdo a sus reglas asociadas, aún cuando todos en principio puedan disponer de las mismas herramientas. Debe existir entonces en las herramientas groupware un elemento de control.

Este elemento de control debe considerar los siguiente: i) la gestión de las herramientas de comunicación coordinación y cooperación para todos los equipos de trabajo,  ii) el manejo de eventos en el llamado a las funcionalidades de la aplicación, esto implica identificar ¿Quién hizo la invocación?, ¿Qué equipo de trabajo?, ¿Qué herramienta se utilizará? entre otras, en general identificar la regulación asociada a la invocación y iii) asegurar que instancias de una misma herramienta (por ejemplo calculadora) pueda operar de manera diferente según el equipo de trabajo, es decir según las reglas establecidas ya sea por el profesor o por los mismo integrantes del equipo.  


Conclusión

Con la nueva reforma educativa y la incursión de metodologías educativas donde se fomenta espacios sociales para adquirir conocimientos, es posible incorporar a las actividades educativas escenarios de aprendizaje de forma colaborativo o individual.  Con la ayuda de las TICs es posible implementar estos escenarios dentro de un ambiente virtual, permitiendo la regulación de las actividades haciendo uso del modelo MARS.  Sin embargo, para la implementación de los escenarios como el de nueestro caso de estudio en herramientas groupware tipo LMS, se observa que es necesario establecer mecanismos ce control que permitan asociar reglas de grupo a las herramientas y aseguren el funcionamiento de acuerdo a estas reglas, es  decir mecanismos que permitan ejecutar instancias de una misma herramienta (por ejemplo Calculadora)  de manera diferente de acuerdo a las reglas de cada equipo.

Hasta el momento se han identificado escenarios de aprendizaje y se han implementado en herramientas groupware para un sólo equipo de trabajo. Igualmente se han identificado los problemas que conlleva la implementación en varios grupos de trabajo. Para ello, se ha propuesto un mecanismo de control entre la aplicación groupware y las definición de reglas y se han identificado sus principales funciones. Actualmente se trabaja en la implementación del mecanismo de control para varios grupos de trabajo. Esto permitirá probar si las funcionalidades actuales son suficientes o es necesario ampliarlas o modificas las existentes.

Referencias bibliográficas:

[1] Bucarey Arriagada Sandra y Márquez Manzano Myriam. Construcción colaborativa de objetos de aprendizaje. En II Conferencia Latinoamericana de Objetos de Aprendizaje LACLO 2007, pagina 10. Latin-America Community of Learning Objects, 2007.

[2] Domínguez Merlano Eulises, CINDA. La informática, las comunicaciones y la calidad de la educación universitaria. En 2005 Santiago: CINDA, editor, Análisis comparativo de tres modelos de aprendizaje: colaborativo virtual, colaborativo presencial y magistral., paginas 355 – 370. Santiago, Chile, 2005.

[3] Mezura-Godoy Carmen, Riveill Michel, y Talbot Stéphane. MARS: Modelling Arenas to Regulate collaborative Spaces. In Groupware: Design, Implementation, and Use, volumen LNCS 2806, paginas 10–25. Springer, 2003.

[4] Sicilia Miguel Ángel y Lytras Miltiadis D. Scenario-oriented reusable learning object characterizations. International Journal of Knowledge and Learning, 1:332-341, 2005.

[5] Weinstein, C.E., & Mayer, R.E. (1986)]. The teaching of learning strategies. En M. Wittrock (Ed.), Handbook of research on teaching (pp. 3 15-327). New York, NY: Macmillan,

[6] Dansereau, D. (1978), The development of a learning strategies curriculum. In H. O'Neil (Ed.), Learning strategies (pp. 1-29). New York: Academic Press.

[7] Blackboard, project website – http://www.blackboard.com/. Consultado el 15 de mayo del 2008.

[8] Desire2Learn, project website – http://www.desire2learn.com/ . Consultado el 15 de mayo del 2008.

[9] Angel, project website – http://www.angellearning.com/. Consultado el 15 de mayo del 2008.

[10] WebCT, project website – www.webct.com. Consultado el 15 de mayo del 2008.

[11] Moodle, project website – http://moodle.org/. Consultado el 15 de mayo del 2008.

[12] Couet  J.,  Davie A. Dictionnaire de l'essentiel en sociologie. Edición Liris, Paris Francia.1998.

[13] SEP. Reforma de la Educción Secundaria- SEP.  http://www.reformasecundaria.sep.gob.mx/. Consultado el 15 de mayo del 2008.