Construcción de un Objeto de Aprendizaje siguiendo el Modelo de Diseño Instruccional ADDIE

Construcción de un Objeto de Aprendizaje siguiendo el Modelo de Diseño Instruccional ADDIE Construction of a Learning Object following the ADDIE Instructional Design Model Doris Josefina Pernalete Chirinos a a

 Dpto de Informática y Tecnología Tecnología Educativa. Educativa. Decanato Decanato de Educación. Educación. Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda. Coro Edo Falcón. Venezuela. [email protected]

Resumen. El impacto de las Tecnología de Comunicación e Información (TIC) en la educación obliga a revisar el rol del docente el cual debe poseer bases y principios didácticos que permitan dominar las habilidades de diseño de materiales materiales y la acción formativas formativas para nuevas modalidades de estudio estudio como es el caso del eLearning. Específicamente Específicamente el desarrollo objetos de aprendizaje aprendizaje (OA), requieren un proceso metodológico dirigido por objetivos pedagógicos que conduzcan el diseño y desarrollo de software. El uso de un modelo de diseño instruccional es fundamental para asegurar que el OA cumpla su propósito. Este trabajo presenta el desarrollo de un OA para el contenido de arboles binarios. b inarios. Se utilizó la metodología ISDMeLO soportada por el modelo de diseño instruccional ADDIE. El paquete SCORM se generó utilizando el RELOAD Editor. El OA desarrollado puede ser usado en diversos contextos tales como análisis y diseño de sistemas, estructuras de datos, entre otros. Palabras Clave: Objetos de Aprendizaje, ISDMeLO, ADDIE. Abstract. The Impact of Information and Communication Technology (ICT) in education agrees to review the role of  the teacher which must have bases and teaching principles that allow master the skills of design and action training materials for new forms of study and is the case of eLearning. Specifically the development of  learning objects (OA), require a methodological process led by pedagogical objectives leading design and development software. Using an instructional design model is critical to ensure that the OA fulfill its purpose. This paper presents the development of an OA for the content of binary trees. Methodology was used ISDMeLO supported by the ADDIE instructional design model. The SCORM package was generated using the RELOAD Editor. The OA developed can be used in various contexts such as systems analysis and design, data structures, among others. Keywords: Learning Objects, ISDMeLO, ADDIE.

Reseña Autora:  Doris

Pernalete Chirinos,

Ingeniera de computación. Docente adscrita al

Departamento de Informática y Tecnología Educativa. Decanato de Educación. Universidad Universid ad Nacional Experimental Francisco de Miranda. Sector Los Perozos. Coro Edo Falcón, 4101, Venezuela. [email protected] .

1.

INTRODUCCIÓN a.

Planteamiento del problema. La diversidad existente de aprendices en los diferentes contextos educativos lleva al

docente a prestar atención crítica a cada uno de estos alumnos, así como utilizar estrategias de enseñanza y aprendizaje con la intención de promover las distintas habilidades de los aprendices. Los docentes que trabajan bajo eLearning deben conocer y aplicar de forma efectiva los modelos de diseño instruccional que se ajustan a esta modalidad de enseñanza. Las diversas teorías de aprendizaje y teorías instruccionales sirve como base en el diseño instruccional de calidad, donde el procesos se alimenta y enriquece a partir de ellas. Lo más arduo en la responsabilidad del docente es la tarea de proporcionar un ambiente de aprendizaje adecuado a todos y cada uno de los alumnos (con sus diferentes características y capacidades), y de igual manera la adaptación del currículo de acuerdo a la forma de aprender de estos alumnos, a sus intereses y necesidades específicas. Todo esto conlleva a que él alumno no necesita una enseñanza especial, sino una adaptada, mediante la cual se le facilite acceder al aprendizaje de forma individual, utilizando y desarrollando sus habilidades. Los objetos de aprendizaje (OA) se plantean como solución a diversos problemas actuales en la formación a través de Internet entre los que destaca el encarecimiento de crear y diseñar material curricular, la imposibilidad de reutilización y la interoperabilidad (intercambio entre plataformas de aprendizaje) de dicho material curricular (Collazos et al, 2006). Con la finalidad de contribuir en el aprendizaje del tópico Búsqueda de árboles binarios de la unidad curricular Estructura de Datos, de la Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda (UNEFM) se desarrolla un objeto de aprendizaje. El propósito es ilustrar las búsquedas binarias, resaltando sus características y proporcionando sugerencias referentes a su aplicación.

b.

Uso de objetos de aprendizaje en el desarrollo de material educativo. Wiley (2000) señala que un objeto de aprendizaje “es un componente instruccional

digital pequeño (en relación al tamaño del curso completo) que puede ser reutilizado en diversos contextos de aprendizaje”. Sobre lo anterior, la investigación presentada en Amorós (2003) señala que independientemente de la definición adoptada los objetos de aprendizaje se caracterizan por estar dotados de un significado que pueda ser fácilmente identificado, de tal 2

modo que a la hora de formar parte del proceso de enseñanza y aprendizaje su uso pueda integrarse de forma coherente; además, permiten que diversas personas de diferentes lugares puedan acceder a ellos y utilizarlos simultáneamente; lo cual implica que sobre los mismos objetos se puedan generar distintos cursos de forma inmediata trabajando al mismo tiempo diferentes personas desde diferentes lugares (Amorós, 2003). Para efectos de este trabajo se va a considerar la definición presentada en Barajas (2005) “un objeto de aprendizaje es un conjunto de recursos digitales, autocontenido y reutilizable, con un propósito educativo y constituido por al menos tres componentes internos: contenidos, actividades de aprendizaje y elementos de contextualización. contextualizació n. El objeto de aprendizaje debe tener una estructura de información externa (metadatos) que facilite su almacenamiento, identificación y recuperación”. Las razones de presentar material instruccional basado en objetos de aprendizaje las señala Longmire (2000) destacando: flexibilidad; facilidad de actualización, búsqueda y manejo de contenido; facilidad de adaptación; interoperabilidad, apoyo al aprendizaje basado en competencias; e incremento del valor del contenido.

c.

Árbol binario de Búsqueda Un árbol binario de búsqueda es un tipo particular de árbol binario que presenta una

estructura de datos en forma de árbol usada en informática. El objeto de aprendizaje desarrollado está enfocado hacia la representación, operaciones y recorrido de los árboles binarios de búsqueda. Se estructuró como un objeto de instrucción tipo lección en el cual se utilizan imágenes, video, texto y animaciones para la presentación de los contenidos Douglass(2001).

2.

METODOLOGÍA PARA DESARROLLAR EL OBJETO DE APRENDIZAJE a.

Diseño Instruccional En cualquier definición de objeto de aprendizaje destaca la existencia de un objetivo

educativo, el cual debe servir de directriz para el proceso de diseño y desarrollo del objeto. Como en un objeto de aprendizaje existen elementos instruccionales y computacionales, es necesario vincular los modelos de desarrollo de software con los de diseño instruccional para la obtención de un producto de calidad integral. El diseño instruccional se entiende como “un proceso tecnológico que especifica, organiza y desarrolla los distintos elementos de la situación de 3

enseñanza-aprendizaje” (Salinas, 2007). Guardia (2000) utiliza el término diseño formativo en lugar de diseño instruccional, sin embargo, al analizar la definición dada se evidencia la equivalencia entre los términos. El diseño formativo se utiliza para describir el proceso en que: (a) se analizan las necesidades de aprendizaje y el entorno donde se manifestarán; (b) se definen los objetivos de la formación; (c) se escogen los recursos más adecuados teniendo en cuenta los procesos de aprendizaje; (d) se desarrollan los contenidos y las actividades; y (e) se diseña la evaluación. En Guardia (2000) se plantea que el diseño instruccional debe considerar que: (a) los materiales didácticos deben comprender diversas formas de entregar los contenidos; (b) el estudiante es el centro de atención, por lo que el nivel de interacción y tipo de la misma es un elemento importante; y (c) debe promoverse un rol activo en los aprendices a fin de asegurar la apropiada adquisición de conocimientos y estimular la investigación.

b.

Metodología ISDMeLO (Instructional Systems Development Methodology based on eLearning Objects Esta metodología está enfocada en el diseño y desarrollo de contenido educativo a ser

entregado a través de la Web. Se basa en el modelo de diseño instruccional ADDIE (Ver figura 1), el cual incluye las siguientes fases: Análisis, Diseño, Desarrollo, Implementación y Evaluación. ISDMeLO contempla que el ensamblaje de los objetos de aprendizaje sea realizado por el diseñador instruccional en base a su criterio y experiencia (Baruque, 2004). Tiene un enfoque ecléctico desde la perspectiva de las Teorías de Aprendizaje, lo cual le proporciona flexibilidad para aplicarse en una amplia diversidad de situaciones de aprendizaje (Baruque y Melo, 2004) y (Pernalete y López, 2006).

Figura 1. Modelo Pedagógico ADDIE 4

Aunque ISDMeLO es una metodología con un sólido soporte en teorías educativas y cubre en forma amplia el proceso de diseño de instrucción basado en objetos de aprendizaje, es conveniente especificar en detalle determinados elementos que permitirán a los diseñadores instruccionales y a los diseñadores y desarrolladores de software establecer con mayor precisión y detalle las características del producto que se desarrolla. En primer lugar se propone una Fase previa de Preparación, en la cual se fijarán ciertas pautas que definirán las características del producto que se obtenga. Igualmente conducen a la especificación detallada de los objetivos y del rol de cada objeto de aprendizaje. El modelo de calidad establece una referencia para asegurar que el objeto de aprendizaje cumple con los requisitos funcionales, técnicos, estéticos y pedagógicos establecidos para su desarrollo. Asimismo servirá como criterio para respaldar la decisión de reutilización de objetos de aprendizaje desarrollados por terceros. Se sugiere incorporar nuevas actividades relacionadas a la definición y selección de estrategias de enseñanza y aprendizaje en las Fases de Análisis y Diseño. La adecuada selección de las estrategias de enseñanza y aprendizaje conduce a establecer el apoyo tecnológico requerido para la situación educativa, lo cual permitirá: a) definir las características de las herramientas tecnológicas de desarrollo e integración a utilizar y b) establecer criterios para la búsqueda y selección de objetos de aprendizaje en repositorios. En la Tabla 1 se presentan las fases y actividades de ISDMeLO, el cual contiene las modificaciones propuestas.

Tabla 2. Fases y actividades de ISDMeLO+ ADDIE. Fases Preparación

Actividades • •

Análisis

• • • •

• • •

Diseño

• • • • •

Definir una taxonomía para objetos de aprendizaje Establecer un modelo de Calidad para seleccionar, diseñar y construir objetos de aprendizaje Análisis del perfil del aprendiz. Análisis del problema. Revisión de estrategias de enseñanza y aprendizaje. Exploración preliminar sobre recursos tecnológicos y pedagógicos acordes a las estrategias de enseñanza y aprendizaje. Búsqueda de objetos de aprendizaje que se ajusten los objetivos educativos. Análisis del entorno. Mantener la Metadata. Análisis de la tarea. Análisis de contenido. Definir estrategias de enseñanza y aprendizaje. Diseñar el plan instruccional. Identificar y seleccionar recursos tecnológicos y pedagógicos acordes te a las 5

• • • • • • • • • • •

Desarrollo

• • • • •

Implementación

• • • • •

Evaluación

• •

c.

estrategias de enseñanza y aprendizaje definidas. Identificar la estructura de los objetos ob jetos de aprendizaje. Establecer Establecer la secuencia de d e la instrucción. Categorizar los objetos de aprendizaje. Especificar Especificar los objetos de aprendizaje. Mantener la metadata en el diseño del contenido. Modelar al usuario para diseñar la interfaz de los objetos d e aprendizaje. Análisis de la tarea del usuario. u suario. Encontrar una metáfora. Diseño del “look” de la interfaz. Desarrollar prototipo y evaluar. Mantener la metadata en el diseño de la interfaz. Búsqueda de objetos de aprendizaje en las bases de datos d el entorno o en la web. w eb. Construir los objetos de aprendizaje. Efectuar el control de la calidad. Almacenar los objetos de aprendizaje en las bases de datos del entorno. Mantener la metadata. Seleccionar la estrategia estrategia para integrar los objetos de aprendizaje en un producto. Seleccionar el modo de entrega más adecuado. Crear un plan de gestión. Ejecutar el producto con la estrategia de entrega seleccionada. Hacer seguimiento del progreso. Llevar a cabo una evaluación formativa. Llevar a cabo una evaluación sumativa.

Explicación del modelo de diseño instruccional ADDIE i. Fase de Preparación y análisis En la Fase de Preparación se estableció el modelo de calidad, el cual se basa en las

propuestas de evaluación de objetos de aprendizaje presentadas en Ruiz, et al(2007) y Nesbit et al (2003), en ambas se propone un enfoque integral para la revisión de los objetos. El modelo de calidad de referencia contempla la agrupación de características en diferentes tópicos para establecer el nivel de calidad de un objeto de aprendizaje combinando aspectos instruccionales y otros inherentes al software (Ruiz et al, 2007) y (Nesbit et al, 2003). En lo referente a la taxonomía de los objetos de aprendizaje se aplicó, en primer lugar, la propuesta de Salinas y Urbina(2007) la cual resulta de utilidad para definir el propósito del diseño instruccional en lo que concierne a la forma de propiciar el aprendizaje. En base a esta taxonomía se ubicó al objeto de aprendizaje como un objeto de instrucción basado en el método de lecciones. La Tabla 3 presenta un resumen de esta taxonomía.

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Tomando en consideración que puede haber objetos de aprendizaje compuestos por otros, se definió una taxonomía que permita clasificar cada elemento en la organización de objetos. La finalidad es contribuir al análisis de la granularidad, la reutilización y a la definición del rol de cada objeto. Para ello se definió un esquema básico de dos niveles fundamentado en lo presentado en APROA(2007), Martínez et al, (2007), Verbert y Duval (2003) y Cisco(2008). El primer nivel de clasificación de los objetos Este esquema de clasificación puede aplicarse conforme se va determinando la estructura de objetos de aprendizaje a utilizar. Con respecto a la Fase de Análisis se revisaron los siguientes elementos: (1) el perfil de los aprendices, (2) el problema, (3) posibles estrategias de enseñanza y aprendizaje, (4) los objetos de aprendizaje existentes y (5) el entorno. En lo que referente al perfil del aprendiz se identificaron las siguientes características: estudiantes a nivel de licenciatura (pregrado) de carreras relacionadas con el área de sistemas de información e ingeniería de software, de ambos géneros, cuyas edades estarían entre 18 y 22 años. Durante esta fase se efectuó la búsqueda de material educativo que pudiera servir de base. Se encontró gran variedad de material, aunque pocos en los repositorios de objetos de aprendizaje de acceso público. La mayor parte del material encontrado presentaba el contenido asumiendo cierta experiencia en el diseño de sistemas, razón por la que se optó por desarrollar un objeto de aprendizaje que sirviese de introducción a la temática sin presuponer pericia sobre el tema en los aprendices. En lo que respecta a las estrategias de enseñanza y aprendizaje, dada la naturaleza de los contenidos se determinó que éstas debían estar orientadas hacia: (1) la clarificación de objetivos, (2) la secuenciación del proceso (haciendo referencia al modelado basado en máquinas de estados), (3) la anticipación de errores, (4) la exposición de contenidos declarativos y (5) el análisis de las realizaciones.

ii. Fases de Diseño y Desarrollo En la Fase de Diseño se efectuaron las siguientes actividades: (1) análisis de la tarea, (2) análisis del contenido, (3) definición de la estructura y organización de los objetos de aprendizaje y (4) diseño de la interfaz. Se formuló la siguiente estructura para la presentación de contenidos: (Ver figura 2)

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Figura 2. Estructura del Objeto de Aprendizaje Para regular la cantidad de contenido presentada y evitar la recarga de los despliegues en pantalla se hace uso de hipervínculos, videos cortos y el empleo de estructuras que facilitaran la exposición de contenidos (funciones en Javascript). En la Fase de Desarrollo se definió representar la estructura propuesta por medio de un sitio web utilizando el software Macromedia Dreamweaver. Para facilitar la presentación de los contenidos textuales se utilizaron estructuras de apoyo, en Javascript, que simulan presentaciones. Cabe destacar que conforme se avanza en los procesos de análisis, diseño y desarrollo, ISDMeLO plantea ir recabando la información necesaria para los metadatos. Esta se fue recopilando para generar un archivo XML con los metadatos a través del editor de metadatos LomPad versión 1.0. Posteriormente, para proveer al objeto de aprendizaje de interoperabilidad y que pueda ser usado en diferentes plataformas de aprendizaje se procedió a colocarlo bajo el formato SCORM (Shareable Content Object Reference Model) utilizando el software RELOAD Metadata and Content Packaging Editor versión 2.5.5.

iii. Fases de Implementación y Evaluación La Fase de Implementación consistió en instalarlo en un LMS (Learning Management System), en este caso Moodle para que pueda estar disponible a los potenciales aprendices. El objeto de aprendizaje fue sometido a evaluación por expertos en contenido y en el desarrollo de objetos de aprendizaje con instrumentos de evaluación los planteados en Ruíz et al (2007) y Nesbit et al, (2003). Queda pendiente su evaluación por parte de la audiencia objetivo. 8

3.

DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES Actualmente muchos docentes desarrollan material instruccional en formato electrónico.

Especificar el material instruccional o didáctico en la forma de objetos de aprendizaje permite dotar al producto generado de características que se reflejarán en una mejora de su usabilidad y disponibilidad. El hecho de que la elaboración de los objetos de aprendizaje incluya el uso de estándares permite la obtención de material instruccional que pueda ser compartido entre grupos de aprendices con necesidades instruccionales similares. Sobre este particular la metodología empleada ISDMeLO apoyada en el modelo ADDIE tiene una clara orientación hacia el cumplimiento de los objetivos instruccionales, esta aplicación permitió experimentar en forma directa la estrecha vinculación que debe existir entre los elementos pedagógicos y los recursos digitales, asimismo destacó el rol de una adecuada planificación y organización del proceso.

4.

REFERENCIAS

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