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2000

 

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Multimedia en la enseñanza: dimensiones críticas y modelos
 
Por Ramón Tirado Morueta,
Mª Dolores Flores García

Número 18

Introducción

Si atendemos a los orígenes del término, este apareció con la denominación de elementos multimedia para hacer referencia a las capacidades de presentación del ordenador personal cuando trabajaba con imágenes de color natural y sonido digital.

La abreviación del término a multimedia generó cierta confusión inicial dado que se refería a un medio simple que significaba que era múltiple. Esto se ha puesto de manifiesto popularmente al hablarse de sistemas de instrucción multimedia cuando se referían al uso de múltiples medios en una situación de enseñanza-aprendizaje. Dejando estas confusiones atrás, entre la avalancha de definiciones actuales sobre lo que podemos entender por multimedia nos vamos a quedar con la definición del profesor Bartolomé (1994: 41):

un sistema multimedia consiste en un ordenador (aunque podría no estar incluido) que presenta información visual (fotos, imagen animada real, gráficos, gráficos animados, textos, ...) y sonora, con o sin ayuda de otros dispositivos (reproductor de laser disc o videocassetes, etc.). Los orígenes de lo que hoy llamamos multimedia lo encontramos en lo comenzó llamándose vídeo interactivo (VI). Fue probablemente una de las más interesantes innovaciones tecnológicas de la década de los ochenta hoy ya superado e integrado en las capacidades de cualquier ordenador personal medianamente avanzado. El profesor Bartolomé (1995) lo definía como un sistema que proporciona imágenes vídeo pero, que a diferencia de los sistemas de vídeo, no sigue un proceso lineal e ininterrumpido, sino de acuerdo con los requerimientos del usuario. En la actualidad los ordenadores multimedia han suplantado a esta tecnología y están extendiendo su popularidad dado su reducido coste y fácil asequibilidad. Sea de un modo u otro, lo realmente interesante para la didáctica es que nos encontramos ante un único medio que integra diferentes códigos (vídeo, audio, gráficos, texto, etc) y permite que el estudiante los dirija y gestione según sus capacidades, carencias e intereses.
 
1. Aspectos diferenciadores del uso de multimedia en la enseñanza

A continuación vamos a tratar de sintetizar las facilidades particulares que el uso de programas multimedia puede aportar a la enseñanza. En este sentido Willians y Brown (1990) identifican una serie de dimensiones relativas a la intrucción con videodisco interactivo, que por su semejanza funcional podemos aplicar igualmente a la enseñanza con multimedia.

El control del estudiante sobre el programa

En la Enseñanza Asistida por Ordenador (EAO), el control del alumno se refiere a la presencia en el programa de enseñanza de opciones que permiten a los alumnos tomar decisiones y asumir alguna o incluso la total responsabilidad respecto a su formación. El control del alumno suele ser descrito como la habilidad de elegir el ritmo, la secuencia o contenido durante una lección instruccional. Esto permite a los estudiantes elegir la rapidez, orden o temáticas que más se ajustan a sus necesidades individuales y/o estilos de aprendizaje. El control del alumno ha sido considerado como una característica positiva y distintiva de la EAO dado que permite una individualización de la enseñanza a través del uso de la naturaleza interactiva de los ordenadores. También existen evidencias que hacen que se considere como motivante al ofrecer al estudiante la oportunidad de diseñar su propio proceso de aprendizaje.

Esta capacidad también ha sido utilizada para explicar los resultados de la aplicación de los programas multimedia en la enseñanza. Una asunción de base en muchas de las investigaciones sobre VI es que al menos algunos usuarios de esta tecnología pueden determinar mejor lo que ellos quieren y necesitan saber y el mejor camino para conseguir la comprensión del contenido. En teoría. la instrucción individualizada es más capaz de adaptarse a varios estilos de aprendizaje (Kinzie y Berdel, 1990). Varios teóricos han manifestado sus reservas basadas empíricamente o en supuestos teóricos respecto a los beneficios pedagógicos del control del alumno en la instrucción. Estas reservas se basan en la creencia de que los estudiantes pueden no ser los mejores jueces de la instrucción que ellos necesitan, de cuanta instrucción necesitan, de cuando y a qué atender en un segmento instruccional dado (Canelos, Baker, Taylor, Belland, y Dwyer, 1986: 67).

Los resultados empíricos ofrecen datos discrepantes: por una lado algunas investigaciones han demostrado los efectos positivos sobre el rendimiento inmediato y a largo plazo del control en el ritmo de aprendizaje ya sea por el alumno (Milheim, 1990) como por el programa (Tennyson y otros, 1985). Asimismo, con respecto a los efectos sobre el tiempo de realización de la tarea, existen indicios para pensar que este decrece cuando se le proporciona control al alumno sobre su ritmo de aprendizaje (Milheim, 1990) especialmente cuando el alumno tiene conocimientos previos del material.

Producto de esta multitud de investigaciones centradas en el control del alumno frente al control del programa, se ha desarrollado un constructo psicológico (estilo de control) que tipifica a los alumnos o usuarios de los programas de EAO, en externos o internos según sean más o menos eficaces con el uso de programas bajo control del programa (estilo de control externo), o bien bajo control del alumno (estilo de control interno).

La asimilación de información, la atención, la sensibilidad ante los significados y oportunidades de reforzamiento inherente a las diferentes tareas y situaciones, y la concentración son algunas de las actividades cognitivas en las que Lefcourt (1984) ha encontrado diferencias entre alumnos con locus de control externo e interno. El concluyó que los internos se encontraron más perceptivos y dispuestos para aprender sobre su entorno. Ellos son más inquisitivos; más curiosos y procesadores más eficientes de información que los externos.

Una excelente revisión de investigaciones respecto al control del alumno (Milheim y Azbell, 1988) sugiere que el control del alumno es más efectivo cuando los estudiantes tienen alguna experiencia previa con el área de contenido objeto de estudio, están formados en el uso de control del alumno, y se identifican con un estilo de control interno, es decir, poseen una elevada aptitud y curiosidad, y son resistentes a omitir material importante o abandonar la lección prematuramente (Kinzie, 1990).

Las facilidades Interactivas Multimedia

La interactividad multimedia ha sido a menudo utilizada para explicar los resultados asociados con el VI (Acker y Gordon, 1987; Bork, 1986). A estas explicaciones a menudo les falta especificar el tipo o grado de interactividad, siendo típicas conclusiones tales como la interactividad ayudó a los alumnos a adquirir la información presentada en la lección (Dalton, 1986a: 124). Otras como, una interactividad excesiva puede estorbar el aprendizaje en ciertos tipos de alumnos (Dalton, 1986b). Se entiende que la interactividad es condebida como sinónimo de control del estudiante, y en este sentido ya hemos presentado las matizaciones más representativas al respecto. Asmismo, y como consecuencia de la discrepancia en el aprovechamiento de las cualidades interactivas del ordenador en la enseñanza entre los diferentes estilos de control en los alumnos, los diseñadores han optado por utilizar diferentes tipos de consejos adaptados al estilo de control del estudiante. Varios tipos de consejos han sido incluidos en las lecciones en EAO para asistir a los alumnos en la toma de decisiones. Entre los consejos adaptativos podemos incluir los siguientes:

a) Consejos sobre las necesidades de aprendizaje inicial, esto es, qué cantidad y secuencia de instrucción necesitan para conseguir los objetivos marcados por el programa (Ross y Rakow, 1981).

b) Consejos sobre las necesidades de aprendizaje corrientes en términos de cantidad y secuencia de la instrucción necesaria para la tarea en activo. Ofrecen a los alumnos información sobre como a ellos les va en relación con el nivel de maestría deseado, dándoles una idea de cuanta instrucción le falta por adquirir.

c) Un tercer tipo de consejos, los direccionales, incluyen recomendaciones sobre como navegar en la lección. Un estudio que uso consejos direccionales bajo condiciones de control del estudiante fue realizado por Gleason (1986), éste consistía en proporcionar a los estudiantes, con anterioridad a la instrucción, información sobre los eventos de la instrucción y sobre su secuencia.

Aunque se han producido investigaciones sobre estos tipos de interactividad y muchos otros con programas multimedia, tales como los efectos de actividades de orientación y de prácticas; interactividad progresiva; localización de dificultades de aprendizaje y medidas remediadoras ajustadas (Meanor, 1987); estilos de aprendizaje y guías instruccionales adaptadas (Lee, 1989); el uso de ejemplos (Lomgcrier, 1985), etc., de tales estudios no ha emergido ninguna teoría específica sobre la efectividad propia de los diferentes modos de interactividad multimedia que podemos encontrarnos en estos programas. Sin embargo, si se han proporcionado aplicaciones refinadas de tales tipos de interactividad.

Podemos encontranos con algunas conclusiones parciales como, por ejemplo, que las rutas o visitas guiadas para usuarios inexperimentados y las guías instruccionales para programas interactivos complejos (Lee, 1989) parecen producir un aprendizaje superior. Otras como que las prácticas más elaboradas tienden a incrementar la asimilación del contenido; o que las actividades de orientación incrementan tanto la disponibilidad de ayudas de procesamiento alternativo que decrece la necesidad de actividades prácticas (Phillips y otros, 1988).

Presentación de Información Audiovisual

Una característica única de los programas multimedia en la enseñanza es la integración del programa lógico del ordenador con el realismo físico de los mensajes audiovisuales. Hannafin y Rieber (1989) revisaron estudios sobre los efectos instruccionales de lo visual y proporcionaron una estructura teórica que justificaría la incorporación de los aspectos visuales en el diseño instruccional. Entre tales aportaciones encontramos que la efectividad de los aspectos visuales en el aprendizaje está relacionada con un aumento en la comprensividad del contenido (Burwell, 1991); con el incremento de una atención selectiva en los alumnos (Brandt, 1987); y con la sensación de un mayor placer y satisfacción durante el desarrollo del proceso de aprendizaje (Sewell y Moore, 1980).

La aplicación más comprensiva de la teoría del aprendizaje en base a las características visuales únicas de la Instrucción con VI fue proporcionada por Hansen (1989). El postuló que el componente vídeo de la instrucción con VI proporciona un aprendizaje más efectivo en varios de los estadios del modelo de cinco estadios de adquisición de habilidades desarrollado por Dreyfus y Dreyfus (1986). Por ejemplo, un programa realista soportado en vídeo interactivo puede fomentar una conducta planificada a través de la ayuda que proporciona a los estudiantes para reconocer y comprender tales conductas en situaciones sociales complejas (Hansen, 1989: 12). Los más altos niveles de ejecución de una habilidad requiere un descubrimiento activo y una aplicación por parte del alumno (Schoen, 1983), y las posibles representaciones realistas facilitadas en la instrucción con Vídeo Interactivo pueden proporcionar en este sentido unas oportunidades únicas. La instrucción con VI permite también a los alumnos enlazar imágenes visuales específicas con texto o información gráfica en orden a fortalecer su comprensión desde varios modos de presentación complementarios.  

2. Concepciones pedagógicas referenciales de los programas multimedia

Resultaría iluso pensar que en este espacio podemos tratar todos los tipos de programas multimedia que pueden existir. No obstante, sin otra intención que la de resaltar los diferentes matices que diferencia unos programas multimedia de otros vamos a tratar de categorizarlos. Para ello vamos a tomar como marco de referencia a los cuatro paradigmas de enseñanza que presenta el profesor Zabalza (1995) en una estructura que resulta bastante interesante a efectos de hacer notar las diferencias más significativas entre los mismos. No es este un espacio en el que debamos profundizar en tales paradigmas, para ello podemos consultar la obra de este autor, pero si destacar los elementos configuradores de este marco de referencia. Por un lado, en el eje vertical tenemos el primer parámetro que hace alusión a la intencionalidad educativa de cualquier acto de enseñanza, desde intenciones que se limitan a la transmisión de conocimientos concretos (sean conceptuales, actitudinales, procedimentales, o de soporte, etc.) hasta intenciones que buscan la aplicación de estos conocimientos ante diversas situaciones problemáticas (desarrollo de habilidades metacognitivas o habilidades cognitivas de orden superior). Por otro lado, nos encontramos con el segundo de los parámetros en el eje horizontal que hace referencia a los procesos de enseñanza o de aprendizaje, pudéndonos encontrar desde un extremo con procesos cerrados (en los que los objetivos -muy especificados-, los conocimientos, las secuencias de aprendizaje, los lenguajes de comunicación, la evaluación, etc., están determinados antes de que el estudiante inicie el proceso formativo) hasta lo que sería en el extremo opuesto con procesos

completamente biertos y centrados en el estudiante.

Hemos elegido esta estructura porque tiene una naturaleza didáctica frente a otras taxonomías centradas en el aparataje y porque utiliza unos parámetros suficientemente abiertos para la inclusión de los diferentes tipos de programas multimedia en educación. Por lo tanto, con la intención de ir definiendo los distintos modelos de programas multimedia, vamos comenzar trasladando estos parámetros a los entornos de aprendizaje multimedia para ver más concretamente su materialización ante este tipo de procesos de enseñanza y aprendizaje. Para ello vamos a diferenciar los dos parámetros comentados: intencionalidad educativa y proceso de enseñanza.

Dimensión objeto: entornos asimilativos/entornos generativos

Ante las intenciones educativas podemos diferenciar dos extremos: entornos con resultados definidos de aprendizaje frente a los entornos con resultados indefinidos de aprendizaje. Mientras que en los primeros los resultados están previstos y son concretos, en los segundos los resultados tienen un caracter aplicativo, no se trata sólo de aquirir conocimientos sino de aplicarlos o generarlos ante situaciones diversas u susceptibles de alternativas de solución y adaptados a los intereses de los participantes.

Los entornos asimilativos proporcionan un alto grado de centralización sobre dominios relativamente discretos, permitiendo el estudio detallado de las habilidades y conceptos relacionados. Por lo tanto, en estos entornos el conocimiento no está integrado explícitamente en una base de conocimientos mayor, sino que representan una síntesis de varias de las habilidades y los conceptos requeridos. A los ususarios se les puede proveer de una flexibilidad considerable en el empleo de los elementos del entorno, pero todos estos elementos son estructurados para facilitarles el dominio de los conocimientos prescritos (Hannafin, 1992). Por ejemplo, Harless (1986) describió el diseño de un sofisticado entorno hipermedia diseñado para simular la implantación de una válvula y los planes de tratamiento siguientes requeridos a los facultativos médicos del servicio de emergencias de un hospital. Los objetivos estaban consistentemente prescritos en entornos soportados por videodisco interactivo. Los facultativos en formación identificaron síntomas, seleccionaron procedimientos necesarios, determinaron cuando admitir a un paciente, prescribieron y continuaron con el tratamiento, etc.

En los entornos generativos se intenta proporcinar a los estudiantes recursos para ampliar el contexto de la lección permitiéndoles dirigir sus intereses o necesidades más allá de los parámetros normalmente proporcionados en lecciones aisladas (Hannafin, 1992). En estos entornos se confía en el usuario para crear o elaborar el conocimiento. En unos casos estos entornos proporcionan un contexto diseñado para que los formandos produzcan acciones para clarificar, manipular o explorar en el contenido del sistema, mientras que en otros presentan estructuras que asisten al formando en el proceso de generación del conocimiento. En el primer caso, la situaciones que se le presentan al estudiante estimulan y guían su desarrollo cognitivo, mientras que en el segundo caso los elementos del sistema orientan sus acciones (Hannafin, 1992). Un ejemplo de caso intermedio de los descritos, puede ser el entorno creado por Scardamalia y sus colegas (1989). En este sistema los grupos de estudiantes generan bases de conocimientos tales como notas, textos relacionados con el tema, dibujos, gráficos, tablas de datos, etc. El sistema proporciona consejos que asisten a los estudiantes en esta generación del conocimiento.

Dimensión proceso: control del programa/control del estudiante

Con esta dimensión nos referimos a la naturaleza del proceso de aprendizaje. En este sentido se diferencian dos extremos: procesos de enseñanza cerrados, definidos previamente a su desarrollo; y procesos de enseñanza abiertos, que se van configurando a medida que se va desarrollando el proceso. Ambos modos de proceso los vamos a denominar como: entornos controlados por el programa frente a entornos controlados por el estudiante.

En los entornos centrados en el programa encontramos algunas de las aplicaciones de los llamados sistemas hipermedia que soportan el acceso a varias representaciones del contenido. En muchos sistemas, por ejemplo, los estudiantes pueden acceder a glosarios, vídeo, información enciclopédica, instrucción tutorial y otras representaciones del contenido en orden a proporcionar al formando una organización y presentación de la información diversa que facilite el acceso a las, también, diversas características de los potenciales usuarios. El contenido está estructurado externamente en diversos caminos alternativos que permiten que el formando aprenda conforme a las nociones generadas desde fuera por los diseñadores del sistema (Hannafin, 1992). El sistema MACH-III (1989) está relacionado con el mantenimiento y resolución de problemas en complejas estaciones de radar. Este sistema ha sido adoptado en muchos paises como una herramienta de entrenamiento incluida en el curriculum de formación de los técnicos de estaciones de radar. El diseño de este sistema se ha realizado en función de cinco principios instruccionales básicos: 1. La información gráfica en forma de diagramas puede resultar muy util como alternativa a la forma proposicional para determinados casos; 2. Resolución de problemas de complejidad creciente; 3. Proporcionar ayuda procedimental sobre la manipulación del sistema. 4. Proporcionar el soporte necesario para explicitar las estrategias de razonamiento: el formando debe seleccionar desde un menú sus hipótesis iniciales, el sistema le avisa indicándole cuales son los resultados inconsistentes con las hipótesis seleccionadas. Un subsistema controla el incremento gradual de la dificultad impidiendo que el estudiante plantee continuamente situaciones fáciles. Además proporciona una solución alternativa a la desarrollada por el estudiante. 5. Proporcionar explicaciones.

En los entornos centrados en el estudiante los estudiantes son estimulados a alterar, explorar o manipular los parámetros del entorno para examinar los resultados posibles. En estos entornos se pone el énfasis sobre el aprendizaje como una construcción, un proceso mediado individualmente más que como un proceso basado en criterios externos de importancia y relevancia. Por ejemplo, el sistema ScienceVision proporciona un set de actividades complementarias en un entorno hipermedia. A los estudiantes se les provee de una ámplia estructura de recursos desde los que puede explorar las variadas características de la base de conocimientos, desde glosarios, hasta enciclopedias audiovisuales, sistemas expertos, simulaciones, etc. Además, al estudiante se le proporciona una serie diversa de recursos on line y off line, asi como de actividades (por ejemplo, diversas opciones de proyectos). Es debido a esta amplitud de su base de conocimientos por lo que el estudiante podría llegar a dominar conceptos y habilidades atendiendo a sus intereses o necesidades surgidas durante el proceso de navegación a través del sistema.

3. A modo de síntesis: cuatro modelos de programas multimedia

Sobre la confluencia de las dimensiones de los dos parámetros comentados podemos encontrar en un esfuerzo por resultar sintéticos y gráficos cuatro grandes modelos sobre los que podríamos catalogar la gran y diversa variedad de programas multimedia en la enseñanza: sistemas tutores inteligentes, sistemas de simulación, sistemas hipermedia y sistemas hipermedia distribuido (Word Wide Web). Al margen de que pueda ser innecesario quizás convenga recordar que nuestro planteamiento responde a un acercamiento al conocimiento de la realidad, no a la realidad misma de naturaleza siempre más compleja y difusa. De hecho, en la práctica un programa de enseñanza puede no pertenecer a uno solo de los cuatro modelos presentados, sino ser el resultado de la combinación de varios de ellos.

Otra matización también importante es que los modelos de sistemas multimedia que aquí presentamos responden a la linea blanda de la enseñanza asistida por ordenador (basada en los supuestos cognitivistas) dado que los planteamientos anteriores, programas tutoriales y de ejercitación tradicionales (basados en las teorías conductistas) parecen haber sido superados y en parte integrados en estos nuevos planteamientos.

Insistimos en que esta categorización, asume los riesgos de parecer reduccionista a cambio de destacar el carácter curricular de cualquier nueva tecnología que quiera aplicarse a la educación. Es por ello por lo que nos parece conveniente tratar de hacer un visionado de estas tecnologías en el marco de los grandes paradigmas de enseñanza. En todo caso hemos de aclarar que buena parte de la identidad de cualquiera de estos modelos de programas multimedia, a pesar de por su naturaleza resultar más afines a uno u otro paradigma de enseñanza, va a quedar en manos de su diseñador.

A continuación vamos a proceder a presentar las sustentaciones teóricas de cada uno de estos modelos así como sus rasgos más significativos acompañados de ejemplos que nos ayuden a comprender su aplicabilidad en el marco de situaciones de enseñanza.  

Sistemas Tutores Inteligentes

La más notable contribución de la ciencia cognitiva a la tecnología educacional es lo que ha sido conocido como Sistemas Tutoriales Inteligentes (SsTI). Estos sistemas, también, estan basados principalmente en los desarrollos de la Inteligencia Artificial (IA) y pueden definirse como programas de enseñanza-aprendizaje basados en el ordenador cuya finalidad última es la facilitación de procesos de aprendizaje máximamente personalizados. El enfoque cognitivo difiere del conductista en que su objetivo es una descripción cualitativa de los procesos implicados en la conducta cognitiva del sujeto. En estos programas se especifican tanto las estructuras de datos como los algoritmos con los que se quieren reproducir los procesos cognitivos de las personas.

Las diferencias fundamentales con respecto a los tutoriales reside en la forma en la que se aonciben ambos diseños (Fernández-Castro, 1993). En un programa tutorial tradicional se trata de inducir al estudiante la respuesta correcta mediante una serie de estímulos que han sido cuidadosamente planificados, a modo de discurso socrático. En cambio en un STI se intenta simular alguna de las capacidades cognitivas del estudiante y se utilizan los resultados de tal simulación para en base a ellos tomar decisiones instruccionales (Vaquero, 1997).

Frecuentemente, dado el carácter implícitamente ambicioso de los proyectos y productos, los SsTI padecen muchas limitaciones, provocadas por razones como la dificultad de comunicación con el estudiante, la elaboración de conclusiones sobre su conocimiento y características individuales en base a su conducta a efectos de desarrollar una formación individualizada.

Parece existir cierto acuerdo respecto a la estructura y los nombres de los componentes de los Sistemas Tutoriales Inteligentes (Barker y Proud, 1987; Zissos y Witten, 1985; Burns y Parlett, 1991): la dimensión instruccional; la dimensión comunicación hombre-máquina; y la dimensión de conocimiento experto.

En la construcción del conocimiento en estos sistemas se utilizan fundamentalmente dos modelos básicos: el modelo basado en reglas (Newell, 1972) y el modelo basado en esquemas (Anderson, 1983; Kolodner, 1993). Normalmente, los sitemas incluyen características de ambos enfoques, reglas de producción y jerarquias conceptuales. En cuanto al modo de aprendizaje hoy se tiende a producir tutores que aprovechan todas las técnicas de control de la iniciativa del proceso, desde las totalmente conductistas (control del programa) hasta las de libre iniciativa del estudiante ya sea sobre el tutorial, el modelo de estudiante, los contenidos, etc.

Los Sistemas Tutores Inteligentes (SsTI) no tienen un origen reciente. Aunque la inteligencia artificial tiene sus orígenes, como ciencia cognitiva, en los años cincuenta, esta orientación cognitiva no se aplicó ampliamente en la enseñanza hasta los años setenta. En 1970, Carbonell y sus colegas con su programa SCHOLAR (Carbonell, 1970) iniciaron el camino hacia la incorporación de la características de las tutorías humanas en sistemas de Enseñanza Asistida por Ordenador (EAO). Este programa enseñaba geografía de América del Sur. SCHOLAR era un sistema generativo desde el que se construyen preguntas y respuestas desde la información que se va almacenando sobre el estudiante en el transcurso de su interacción con el sistema y no desde ningún tipo de información preespecificada. El intento básico era producir un tutor Socrático basado en el ordenador, por medio del cual las respuestas del estudiante podrían ser diagnosticadas y una respuesta inteligente podía ser dada a cualquier cuestión inesperada que el estudiante pudiera hacer sobre geografía. Los componentes de este sistema son: una base de conocimiento experto, un modelo de estudiante que refleja lo que el estudiante conoce o desconoce en un momento dado y una serie de estrategias tutoriales que especifican como se le presentará el conocimiento según las respuestas de los estudiantes. Este fue el primer intento para el desarrollo de un sistema tutorial que simulara la conducta de un profesor experto humano.

En la central térmica de Santurce (Vizcaya) se ha desarrollado un programa de entrenamiento sobre el sistema de turbinas llamado SANTURCEDEM. El sistema de turbinas está compuesto de tres subsistemas: la turbina de alta presión, la turbina de presión media y la turbina de alta presión. En la estructura de conocimiento experto se diferencia la estructura conceptual de la estructura del proceso y la relación entre ambos a través de los procesos físicos (dominio multimodelo). Se distinguen tres tipos de explicaciones: las explicaciones generadas a iniciativa del Sistema Tutor, explicaciones generadas para responder a preguntas del alumno y explicaciones generadas como respuesta a operaciones ejecutadas por el estudiante sobre el sistema (recuperación de errores).

Sistemas de Simulación

Estos modelos de programas se relacionan con el aprendizaje por descubrimiento. son entornos de aprendizaje en los que buena parte del control de la iniciativa del proceso la tiene el estudiante. Los programas de simulación pueden ser definidos como aquellos que reproducen en la pantalla del ordenador, de forma artificial, modelos de fenómenos y leyes naturales y procedimientos de diversa naturaleza ofreciendo al alumno un entorno exploratorio que le permita llevar a cabo una actividad investigadora a través de la manipulación de determinados parámetros y comprobación de las consecuencias de su actuación (Alonso, 1994; Martínez y Sauleda, 1995). Estos programas simulan modelos de situaciones reales concretas, permitiendo a los alumnos analizar y controlar sistemas complejos gracias a la manipulación de variables.

Diversos autores se han dedicado a establecer clasificaciones sobre los modelos de simulación. Sin embargo, la mayoría de estas resultan bastante coincidentes aunque utilizan una terminología diferente para referirse a ellos. Nosotros vamos a presentar una síntesis de ellas en la que diferenciamos los diferentes tipos en los que existe un acuerdo mayoritario en reconocer (Springer, Herlihy y Beggs, 1965; Gisbert y otros, 1992):

  1. Los modelos físicos o empíricos: Son aquellos que por si mismo son ya sistemas físicos que presentan alguna semejanza con el sistema modelado. Se pueden dividir entre modelos análogos e icónicos.
    • Un modelo icónico se parece a la realidad que representa.
    • Un modelo análogo actúa como la realidad a la que representa, como por ejemplo, los experimentos en túneles de viento, los cuales son utilizados para probar los diseños de los aeroplanos.
  1. Los modelos simbólicos pueden dividirse en modelos verbales y matemáticos.
    • Los modelos verbales o cualitativos están configurados por un conjunto de relaciones que representan la realidad modelada. Utilizan palabras para representar la realidad. En el caso de los modelos cualitativos -Fishwick (1989) diferencia entre modelos QBM (basados en la cualidad) y modelos ABM (basados en la abstracción)- se utiliza algún tipo de representación formal de los conceptos del sistema que se está modelando. En este último caso son frecuentes los usos de técnicas de Inteligencia Artificial. Por ejemplo, un ejercicio de role-play donde los actores asumen un role específico es un ejemplo de modelo verbal.
    • Los modelos matemáticos utilizan símbolos matemáticos. Los modelos cuantitativos o matemáticos (discretos, continuos y mixtos) establecen las relaciones y propiedades del sistema que se modela en términos matemáticos que nos permitirán una manipulación directa.
El creciente interés en el uso de las simulaciones basadas en el ordenador con propósitos educativos ha impulsado toda una serie de intentos de clasificar los objetivos potenciales de aprendizaje relacionados que pueden ser proporcionados a través de estos sistemas. Nosotros vamos a diferenciar básicamente dos:
    • Simulación de procedimientos: Utilizada para enseñar al alumno como realizar una secuencia de pasos y/o decisiones aplicables a situaciones standar permitiendo reacciones rutinarias -aplicación de procedimientos-. Implica la comprensión de las secuencias de acción y el desarrollo de destrezas reproductivas
    • Simulación de procesos: Podemos entenderla como un híbrido de los anteriores modelos que implican situaciones nuevas que requieren una planificación creativa y ponen en juego estrategias de tomas de decisiones -aplicación de principios y estrategias generalizadas de resolución de problemas. Supone la comprensión de fenómenos sociales y de las estrategias de intervención. Las destrezas que desde este modelo pueden desarrollarse Romiszowski (1984) las denomina productivas.
Un calro ejemplo del primero de los modelos puede ser el implementado por la dirección de Recursos Humanos del ente público Puertos del Estado, de la mano de Indra y con la colaboración de la Universidad Politécnica de Cataluña. Estas entidades han desarrollado un proyecto I+D para la obtención de un simulador de entrenamiento de grúas portuarias y medios mecánicos para dotar de una unidad del mismo a las Sociedades de Estiba y Desestiba de Algeciras, Las Palmas y Barcelona. A través del uso del simulador, las condiciones ambientales y de entorno: meteorológicas, horarias, de presencia/ausencia de elementos complementarios para la operativa de la maquinaria, etc., pueden ser claramente establecidas en cualquier instante sin tener en cuenta las condiciones reales. Asimismo, la ruptura de elementos de sustentación, colisiones, condiciones atmosféricas límites, procedimientos inadecuados, etc., pueden ser fácilmente simulados formando parte de las situaciones de aprendizaje. Entre las características configuradoras más destacables podemos señalar (armandolr@eppe.portel.es).
  • dos cabinas de entrenamiento, independientes y reconfigurables para reproducir los puestos de operación de cda máquina real;
  • un sistema visual y de movimiento independientes para cada cabina;
  • modelos matemáticos específicos para representar el comportamiento dinámico de cada máquina;
  • entorno visual específico del muelle, con todos los elementos necesarios;
  • un puesto para el instructor con capacidad para definir, controlar, supervisar, analizar y evaluar el ejercicio.
Por la intencionalidad didáctica de los primeros modelos, claramente definida, muchos de ellos son implementados como SsTI, nosotros en esta segunda categoría incluimos a aquellos modelos que pretenden el desarrollo de respuestas generativas o de banda ancha, estrategias de resolución de problemas multisituacionales. En este sentido, el Grupo de Investigación en Dirección de Empresas Asistida por Ordenador (GIDEAO) de la Universidad de Sevilla ha desarrollado el Simulador Transparente y Multifuncional de Empresa (SITME.01) (Domínguez y Ruiz, 1997; jmachuca@cica.es). Los elementos más innovadores que configuran el sistema son: el diagrama causal, el módulo de ayuda formativa y los juegos en red.
  • A través del diagrama causal se puede observar la relación entre la estructura del sistema modelado y el comportamiento de las distintas variables o los efectos que una variable ejercerá sobre otras variables. La incorporación de este elemento en la interfaz permite conseguir la trasparencia del sistema.
  • El módulo de ayuda formativa es un sistema hipermedia que consiste en el despliegue de información complementaria siempre que aparezca una de las variables configuradora del sistema en la interfaz a petición del usuario del sistema. Bastará pulsar el ratón para que se despliegue una ventana con la descripción de la variable en cuestión, así como los nombres de las variables que afectan o son afectadas por la misma, además de gráficos, tablas e informes que pueden ampliar el análisis.
  • Los juegos de red, es un proyecto en marcha integrado en el simulador en el que se simulan varias empresas, cada una de ellas en un ordenador compatible con IBM, que compiten en un mismo mercado y en tiempo real gracias al uso de redes de área local o de internet. Estas empresas compiten por los pedidos que se originan en un mercado común, de modo que las decisiones de cada empresa no sólo repercute sobre sus propios pedidos sino también sobre los de las firmas competidoras.
Sistemas Hypermedias

El término hipertexto se popularizó con la introducción del software NoteCard de los ordenadores Apple en 1987. El hipertexto se conoce también como texto no lineal o escritura no secuencial (Conklin, 1987; Jonassen, 1986). Se trata de la clase de texto que se desarrolla en pequeñas unidades de información, en las que su presentación no tiene que ser lineal tal como ocurre en el libro de texto convencional. La implementación de los sistemas hipertexto, dadas sus características, sólo puede realizarse en los ordenadores.

En su forma más pura, un sistema hipertexto puede ser descrito como un medio de despliege de la información compuesto de nodos entre los cuales existen relaciones de vinculación. Los vínculos son la característica esencial del hipertexto dado que es lo que le permite configurarse con una organización de contenido no lineal, sin que ésto impida que se implementen estructuras lineales o jerárquicas. Cuando en una estructura hipertexto incluimos nodos que pueden contener cualquier tipo de información (texto, gráficos, imágenes, sonidos, etc) nos encontramos con lo que conocemos con el término hipermedia. Además pueden combinarse nodos pasivos con nodos activos, como bases de datos, hoja de cálculo, correo electrónico, etc. Asimismo, entre los nodos activos podemos encontrar algunos ejecutables (simulaciones, sistemas tutores, etc.). Estas estructuras de información pueden ser de distinta forma.

Estos modelos de programas permiten un aprendizaje eminentemente constructivista, de iniciativa personal en un entorno rico en materiales donde el alumno tiene el completo control sobre el sistema, es libre para explorar en la base de conocimiento del sistema de acuerdo a sus carencias e intereses particulares y ocasionales. Esto que aparentemente puede parecer una gran ventaja (no tiene porque no ser así) en ocasiones resulta ser un obstáculo dado que el estudiante puede encontrarse perdido, sin saber por donde proseguir su itinerario de aprendizaje. Este problema se suele controlar dotando al sistema de ayudas para la navegación (Norman, 1994; Adell, 1997).

Entre los sistemas hipermedia podemos diferenciar los sistemas hipermedia cerrados y los sistemas hipermedia distribuidos (Word Wide Web). En los sistemas cerrados las intenciones educativas están muy concretadas, mientras en los sistemas abiertos o distribuidos la intencionalidad tiene un marcado carácter productivo.

A través de muchos sistemas hipermedia distribuidos (WWW) soportados en internet varios usuarios pueden acceder simultáneamente a la información. A estos usuarios se les proporcionan capacidades de edición para la realización de anotaciones o cambios en la información de la base de conocimiento. Como ejemplos de sistemas que facilitan esta capacidad encontramos los sistemas KMS (Akscyn y otros, 1988) y Concordia (Walker, 1989) que fueron desarrollados para soportar el desarrollo de procesos de gestión y producción de la información en entornos de trabajo colaborativo. Ambos sistemas se han usado para desarrollar grandes bases de datos de documentación técnica.

HOED es otro ejemplo de sistema hipermedia distribuido especialmente diseñado con finalidades educativas. Su objetivo es proporcionar un recurso a modo de biblioteca de hiperdocumentos, utilizado para el desarrollo de módulos de estudio individual y es reutilizado en otros cursos basados en el ordenador. La idea es que los servidores están distribuidos geográficamente y a diferencia de la WWW los enlaces no están embebidos en los documentos (Eric.Duval@cs.kuleuven.ac.be). 

Referencias bibliográficas  
Acker, S. y Gordon, J. (1987): Designing the group use videodisc: Socializing communication technology. Communication Education, 36. 51-56. Akscym, R. M.; Mccracken, D. L. y Yoder, E. A. (1988): KMS: A distributed hypermedia system for managing knowledge in organizations. Communications of the ACM, 31. 820-35.

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Ramón Tirado Morueta,
Mª Dolores Flores García

Universidad de Huelva

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