Publicación #280, 30 de Abril del 2020
Este boletín gratuito de Information Age Education es editado por Dave Moursund, producido por Ken Loge y traducido al español por Enrique Patiño. El boletín es un componente de las publicaciones de la Educación de la Era de la Información (IAE) y de Avance de la Tecnología y la Educación Globalmente Apropiadas (AGATE).
Todos los números anteriores del boletín y la información de suscripción están disponibles en línea. Además, están disponibles siete libros gratuitos basados en los boletines.
El libro recientemente revisado y actualizado de Dave Moursund, The Fourth R (Segunda edición) ahora está disponible en inglés y en español (Moursund, 2018a, enlace; Moursund, 2018b, enlace). La tesis de este libro es que la 4ta R de Razonamiento / Pensamiento computacional es fundamental para capacitar a los estudiantes de hoy y sus maestros a lo largo del currículo K-12. La primera edición se publicó en diciembre de 2016, la segunda edición en agosto de 2018 y la traducción al español de la segunda edición en septiembre de 2018. Los tres libros tienen ahora un total de 95.000 vistas de página y descargas. Más de 21.000 de estas son de la edición en español.
Actualmente estoy escribiendo un libro tentativamente titulado Currículo de TIC y matemáticas a través de la historia. Cuatro boletines anteriores de IAE contienen contenido sustancial de este libro de trabajo en progreso. Consulte el Boletín de IAE – Número 254 – 31 de marzo de 2019, el Boletín de IAE – Número 255 – 15 de abril de 2019, el Boletín de IAE – Número 256 – 30 de abril de 2019, y el Boletín de IAE – Número 257 – 15 de mayo de 2019. Este boletín actual es el octavo de una serie que formará parte del libro y comenzó con https://iae.org/newsletters/IAE-Newsletter-2020-273.html.
Introducción a las TIC y las matemáticas
A través del plan de estudios de historia. Parte 8
David Moursund
Profesor Emérito, Facultad de Educación.
Universidad de Oregon
“Si enseñamos a los alumnos de hoy como enseñábamos ayer, les estamos robando el futuro”. (John Dewey; filósofo, psicólogo y reformador educativo estadounidense; 1859-1952.)
“Nada podría ser más absurdo que un experimento en el que las computadoras se colocan en un aula donde no se cambia nada más”. (Seymour Papert; matemático, informático y educador sudafricano / estadounidense; 1928-2016.)
“El medio es el mensaje. Esto es simplemente para decir que las consecuencias personales y sociales de cualquier medio, es decir, de cualquier extensión de nosotros mismos, son el resultado de la nueva escala que se introduce en nuestros asuntos por cada extensión de nosotros mismos o por cualquier nueva tecnología “. (Marshall McLuhan; educador, filósofo y erudito canadiense; 1911-1980.)
Introducción
“El medio es el mensaje” es una frase acuñada por McLuhan en su libro de 1964, Understanding Media: The Extensions of Man. Su declaración e ideas se aplican tanto a la tecnología informática actual como al lenguaje escrito desarrollado hace más de 4.000 años. Ambos son poderosos agentes de cambio.
He tenido la suerte de vivir y participar en una parte importante de la historia de las computadoras en la educación. Además, he estado interesado en las computadoras como ayuda para resolver problemas, enseñar y aprender a lo largo de mi carrera profesional. Un artículo de 1988 que escribí con mi colega Karen Billings resume parte de la historia de las computadoras en educación hasta esa fecha (Billings y Moursund, otoño, 1988, enlace).
Este y el siguiente boletín informativo de IAE proporcionan una breve introducción al aprendizaje asistido por computadora (CAL). El término CAL se usa de manera muy amplia para incluir todas las formas de enseñanza y aprendizaje en línea, sin importar dónde o con qué propósito ocurra. La mayoría de las personas usan el término en línea para referirse al uso de un dispositivo conectado a través de Internet. Pero, por supuesto, uno podría estar usando una red de área local que no está conectada a Internet. Por ejemplo, considere una red que sirve a los empleados en un edificio “altamente secreto y altamente seguro”. A través de esta red solo pueden comunicarse en su edificio a través de la computadora (el servidor) que ejecuta la red de área local.
Llevo esta definición un paso más allá. Tengo una gran cantidad de documentos y programas de software almacenados en mi computadora. Por ejemplo, tengo muchos documentos de Microsoft Word y hojas de cálculo. Cuando los uso con fines de aprendizaje o de escritura académica, considero que se trata de aprendizaje en línea, aunque no estoy utilizando Internet o una red de área local.
Supongo que sabes bastante sobre el uso de CAL en tu vida diaria. Por ejemplo, cuando deposita o retira dinero usando un cajero automático, la máquina le está dando instrucciones sobre los pasos que debe seguir. Eventualmente, probablemente memorice los pasos. Si comete un error, la máquina lo ayuda a corregir su error. Este es un tipo de instrucción en línea.
Hago muchas compras en línea. Comienzo usando la Web para obtener información sobre productos que pueden satisfacer mis necesidades. Este es un tipo de aprendizaje en línea. Luego interactúo con una empresa específica, siguiendo las instrucciones que proporcionan. Nuevamente, este es un ejemplo de aprendizaje en línea combinado con comentarios si hago algo incorrectamente.
La actual pandemia de coronavirus ha forzado a decenas de millones de estudiantes de preuniversitarios en los EE. UU. a una escuela en casa, aprendiendo en línea el ambiente de educación en el hogar. Por lo tanto, si actualmente es maestro, es muy probable que esté utilizando materiales de CAL con sus alumnos. Esto está ocurriendo en todo el mundo (Gonser, 4/8/2020, enlace). Con escuelas cerradas en 185 países, alrededor de 9 de cada 10 estudiantes no están escolarizados en todo el mundo en este momento.
Usar las computadoras como ayuda para el aprendizaje ya no es un concepto nuevo. Los educadores han tenido más de 60 años de investigación, desarrollo y uso de CAL. En resumen muy breve, en muchos entornos diferentes tenemos evidencia sustancial de que CAL es una ayuda efectiva para la enseñanza y el aprendizaje.
Mejorando la educación
Tanto la educación informal como la formal tienen historias muy largas de desarrollo y mejora continua. Aquí hay una forma divertida de pensar sobre algún progreso en la educación que ocurrió antes del desarrollo de CAL.
- Muestra y cuenta de forma práctica con gruñidos y gestos de prehumanos que aún no habían desarrollado un lenguaje oral completo. Piensa en cómo los prehumanos de hace unos 3,3 millones de años ayudaron a otros a aprender a hacer rocas afiladas mediante el pedernal. Es probable que esto ocurriera típicamente en un modo tutorial individual o en grupos muy pequeños.
- Muestra y cuenta con un lenguaje oral completo y narración de cuentos. Esto ha estado sucediendo durante al menos 90.000 años. (Los historiadores no están seguros de cuándo se desarrolló por primera vez un lenguaje oral completo).
- Libro de aprendizaje asistido. Por supuesto, esto requería la invención del lenguaje escrito, y los estudiantes primero tenían que aprender a leer y escribir. El desarrollo de libros producidos en masa, relativamente baratos, que comenzaron hace menos de 580 años, amplió en gran medida el uso del aprendizaje asistido por libros.
- Aprendizaje asistido por audio, aprendizaje asistido por video y aprendizaje asistido audiovisual. (Piense en fonógrafos, grabadoras, películas, radio y televisión).
Las tecnologías mencionadas en el tercer y cuarto punto han contribuido sustancialmente a mejorar la educación informal y formal. Sin embargo, hay evidencia de investigación que sugiere debilidades en nuestros esfuerzos actuales para mejorar nuestras escuelas (Barshay, 27/06/2013, enlace):
Según la Evaluación Nacional del Progreso Educativo (NAEP), los puntajes de los exámenes para los jóvenes de 17 años no han mejorado desde principios de la década de 1970. Es decir, el promedio de 17 años en 2012 obtuvo aproximadamente el mismo puntaje en lectura y matemáticas (287 y 306, respectivamente) que un joven de 17 años en 1971 o 1973 (285 y 304, respectivamente). Los puntajes han subido y bajado uno o dos puntos a lo largo de los años, pero, estadísticamente hablando, han sido indistinguibles entre sí.
Abordé esta necesidad de mejorar nuestras escuelas en un boletín informativo anterior de IAE (Moursund, Octubre de 2016, enlace):
Hace más de diez años leí y luego escribí sobre el artículo de Robert K. Branson [seminal, 1987], Por qué las escuelas no pueden mejorar: la hipótesis del límite superior (Branson, 1987). … En breve resumen, el artículo de Branson presenta el caso de que en 1987, las escuelas en los EE. UU. eran casi tan buenas como las que obtendrían sin el uso de las nuevas tecnologías informáticas.
…
Ahora, casi 30 años después del artículo de Branson de 1987, podemos mirar hacia atrás durante muchos años de datos nacionales sobre educación K-12 y ver que se está produciendo un pequeño progreso en la calidad general del rendimiento de los estudiantes en áreas como lectura, escritura, ciencias y matemáticas. Branson argumentó que nuestro sistema educativo estaba funcionando a aproximadamente a un nivel del 95% de rendimiento posible a mediados de la década de 1960. Todos nuestros esfuerzos para mejorar nuestro sistema educativo desde entonces han tenido poco efecto en el rendimiento en lectura, escritura, ciencias y matemáticas.
El artículo de Branson de 1987 argumenta que un cambio de paradigma, basado en la tecnología informática, impulsaría la educación a niveles de logro mucho más altos. Desarrollé el diagrama en la Figura 1 para ilustrar la idea de un cambio de paradigma importante. Un cambio de paradigma es como comenzar de nuevo desde el nivel que se había alcanzado previamente.
Figura 1. Cambio de paradigma (salto), abriendo espacio para más cambios incrementales.
Moviéndose de izquierda a derecha, considere solo la primera curva en este diagrama. Un empleado recién contratado comienza a trabajar en el mostrador de una tienda antes de que sea informatizado. El empleado gana velocidad y precisión memorizando los precios de muchos artículos, mejorando en el uso de las escalas y haciendo cambios, y así sucesivamente. Los cambios diarios en algunos de los precios, como las ofertas, son un desafío constante. Con la práctica, el empleado eventualmente se vuelve tan bueno como puede ser.
Hay un cambio considerable en todos estos procedimientos cuando se instala la tecnología informática. Esta tecnología incluye un escáner de código de barras, precios automáticos de escala de peso, un dispensador de cambio automático y la capacidad de la tienda para procesar tarjetas de crédito y débito. Cada artículo a la venta en la tienda tiene un código de barras, y esto conduce a una entrada de datos más rápida y precisa para cada artículo vendido. El empleado no puede ganar nada memorizando los precios de algunos de los artículos, y no hay ningún problema en el manejo de los cambios de precios. La entrada del escáner también conduce a un mejor control del inventario.
Durante los primeros días, mientras el empleado está aprendiendo a usar el nuevo sistema computarizado, la productividad del empleado es probablemente menor que antes. La segunda curva en la Figura 1 muestra una caída en la productividad cuando se usa por primera vez el sistema de cambio de paradigma. Luego, la productividad del empleado se mueve muy rápidamente a un nivel mucho más alto que antes.
Aquí hay un ejemplo de un cambio de paradigma en la electrónica. Antes de la invención del transistor, los tubos de vacío eran un componente esencial de los equipos electrónicos. Los tubos de vacío (al igual que las bombillas incandescentes) eran relativamente grandes, frágiles, tenían una vida corta y producían mucho calor. Tales tubos se mejoraron gradualmente con el tiempo desde su invención a principios de los años 1900. Sin embargo, parecía probable que se acercaran a su límite superior en la década de 1940, justo cuando las computadoras digitales electrónicas comenzaban a desarrollarse.
Estas primeras computadoras eran máquinas que usaban muchos miles de tubos de vacío. En esencia, la industria informática en desarrollo se vio obstaculizada por el consumo de energía y el calor de los mejores tubos que se podían producir. Puede resultarle instructivo y divertido leer un poco sobre la computadora ENIAC de 18.000 tubos de vacío construida en los Estados Unidos durante 1943-45. Un artículo interesante es EINAC: 10 cosas que debe saber sobre la súper computadora original 65 años después (Wink, 15/02/2011, enlace):
El ENIAC contenía 17.468 tubos de vacío, junto con 70.000 resistencias, 10.000 condensadores, 1.500 relés, 6.000 interruptores manuales y 5 millones de uniones soldadas. Cubría 1.800 pies cuadrados (167 metros cuadrados) de espacio, pesaba 30 toneladas y consumía 160 kilovatios de energía eléctrica.
La invención y el desarrollo de transistores fue un cambio de paradigma importante en la electrónica. Comenzando después de la invención del transistor en 1947, los tubos de vacío rápidamente dieron paso a los transistores. Ahora, unos 70 años después, un teléfono inteligente contiene más de mil millones de transistores. Intente imaginar su teléfono inteligente o computadora como una máquina que contiene mil millones de tubos de vacío, cada uno del tamaño de su pulgar y cada uno emitiendo 25 vatios de calor. ¡A diez centavos por kilovatio-hora de electricidad, el costo por hora de operar una máquina de este tipo sería de aproximadamente $ 2,5 millones! Esto no incluye el costo del aire acondicionado necesario. Si este ejemplo te hace reír, ¡solo piensa en el tamaño y el peso de una máquina de este tipo, o calcula cuántos vagones de carga se necesitarían para transportarla!
Un ejemplo temprano del uso de la computadora como herramienta y maestro
En la década de 1950, a medida que crecían las posibilidades de una guerra nuclear, Estados Unidos decidió construir un radar y un sistema de alerta temprana por computadora. La Línea de Alerta Temprana Distante (Línea DEW) entró en funcionamiento en 1957. Era un sistema de comunicación y radar computarizado muy sofisticado, que abarcaba la parte norte de Canadá. El sistema incluía un tipo de sistema de instrucción mediante el cual se podían mostrar amenazas o ataques simulados en la pantalla del radar, y los operadores humanos podían interpretar las pantallas y los datos, y tomar las medidas apropiadas (Massey, 2018, enlace).
Esta era una idea educativa muy importante: la herramienta fue diseñada para servir a un propósito específico y también diseñada para ayudar a capacitar a sus usuarios. Ahora sabemos que cada herramienta informática puede diseñarse potencialmente con estas capacidades duales. Por ejemplo, piense en un juego de computadora como una herramienta diseñada para ayudar a resolver un problema de entretenimiento. Por lo general, los juegos de computadora también están diseñados para enseñar a un usuario cómo jugar.
Aquí hay otro ejemplo. Considere un programa de computadora diseñado para enseñar el teclado de la computadora. El contenido del teclado de un estudiante que está contenido en la memoria de la computadora y se muestra en la pantalla de la computadora o en una hoja de papel. La computadora puede determinar la velocidad y precisión del teclado y proporcionar esa información como un informe al alumno (y, si el sistema está diseñado para hacerlo, a un instructor humano).
Este tipo de computadora como maestro de teclado es solo un pequeño paso adelante. Pero, la computadora también se puede programar para realizar un seguimiento de la velocidad de cada dedo, cada mano y para cada carácter en el teclado. Puede realizar un seguimiento de los tipos de errores que ocurren, por ejemplo, si uno o dos dedos cometen la mayoría de los errores, o son ciertas combinaciones de letras que producen más de su parte de los errores. Un programa “inteligente” (artificialmente inteligente) podría generar una nueva sesión de práctica para que el alumno pueda usar el teclado que proporcione práctica adicional en estas áreas problemáticas.
En resumen, a medida que las computadoras se han vuelto más capaces y menos costosas a lo largo de los años, hemos desarrollado una amplia variedad de herramientas computarizadas que tienen capacidades de tutoría incorporadas. Existe una investigación sustancial sobre la efectividad de esta combinación. A medida que las herramientas informáticas se convierten en ayudas cada vez más efectivas para resolver algunos de los problemas abordados en las diversas disciplinas académicas, continuaremos viendo un uso cada vez mayor de este tipo de instrucción integrada e interactiva.
Observaciones finales
Cada área de disciplina que se enseña en nuestras escuelas aborda algunos de los problemas inherentes a esa disciplina. El valor de las computadoras como ayuda para resolver estos problemas varía considerablemente de una disciplina a otra. Para muchas disciplinas, este valor ha aumentado considerablemente a lo largo de los años, lo que a menudo conduce a cambios bastante sustanciales en el método y / o contenido.
Los nuevos métodos electrónicos de almacenamiento, procesamiento y recuperación de información han afectado fuertemente todas las disciplinas de estudio. Algunas áreas específicas que han sido sustancialmente modificadas por las TIC incluyen marketing y publicidad, artes gráficas, redacción y publicación, realización de películas, investigación en todas las ciencias y en muchas otras áreas, y así sucesivamente.
Para mí, esta situación sugiere una serie de preguntas educativas importantes. Aquí hay algunas:
- Si una computadora puede resolver o ayudar en gran medida a resolver una categoría general de problemas que actualmente se consideran importantes en un área curricular, ¿qué deberían aprender los estudiantes sobre el uso de las computadoras para resolver estos problemas?
- Si se puede demostrar que una computadora es una ayuda efectiva y rentable para enseñar contenido que actualmente se considera importante en un área curricular, ¿cómo debería reflejarse esto en el contenido, la pedagogía y la evaluación en esta área curricular?
- ¿Qué debe saber el maestro en cualquier área del plan de estudios en particular y ser capaz de implementar efectivamente en el aula en base a las respuestas ampliamente acordadas a las dos primeras preguntas?
La pandemia de coronavirus con el cierre de sus escuelas y la educación en el hogar ha dejado en claro que existen amplias desigualdades orientadas a la educación en los Estados Unidos y en todo el mundo. Durante muchos años, las personas han notado las desigualdades de acceso a los libros en los hogares. Una computadora conectada a Internet es una extensión natural y ahora común de libros impresos y otro material impreso, y la falta de acceso en línea se ha convertido en otra grave desigualdad para muchos estudiantes.
Ahora creo que para los niños que viven en países con ventajas económicas como Estados Unidos, el acceso a la computadora y la conectividad en el hogar y en la escuela debe considerarse un derecho inalienable (Moursund, 21/10/2018, enlace).
El próximo boletín profundizará en estas preguntas y temas relacionados con el aprendizaje asistido por computadora en nuestras escuelas.
Referencias y recursos
Barshay, J. (27/06/2013). Los puntajes de los exámenes de la escuela secundaria no han mejorado en 40 años; Los mejores estudiantes estancados. Educación por los números, El Informe Hechinger. Consultado el 19/04/2020 en http://educationbythenumbers.org/content/high-school-test-scores-havent-improved-for-40-years-top-students-stagnating_251/.
Benjamin, L.T., Jr. (1988). Una historia de las máquinas de enseñanza. Archivo PDF gratuito consultado el 25/04/2020 en https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=3&ved=2ahUKEwjFyfHj9oTpAhVKpZ4KHVlrDMcQFjACegQIARAB&url=https%3A%2F%2Fblog.grendel.no%2Fwp-content%2Fuploads%2F2008%2F07%2Fa-history-of-teaching-machines.pdf&usg=AOvVaw2A9KTZUo_o2cTCBcdvgrGf.
Billings, K. y Moursund, D. (Otoño, 1988). Las computadoras en la educación: una perspectiva histórica. SIGCUE Outlook. Consultado el 22/04/2020 en https://dl.acm.org/doi/pdf/10.1145/382236.382854.
Gonser, S. (8/4/2020). Lo que las emergencias educativas pasadas nos dicen sobre nuestro futuro. Edutopia Consultado el 22/04/2020 en https://www.edutopia.org/article/what-past-education-emergencies-tell-us-about-our-future?utm_source=Edutopia+Boletíninformativo&utm_campaign=07b606f6b2-EMAIL_CAMPAIGN_042220_enews_formative&utm_medium=emailutm_term=0_f72e8cc8c4-07b606f6b2-78795571.
Massey, D. (2018). La línea DEW y otros proyectos militares. beatriceco.com. Consultado el 27/04/2020 en https://beatriceco.com/bti/porticus/bell/dewline.html.
Moursund, D. (31/10/2018). Derechos inalienables de los niños. Boletín del IAE. Consultado el 27/04/2020 en https://i-a-e.org/newsletters/IAE-Newsletter-2018-244.html.
Moursund, D. (octubre de 2016). Hipótesis del límite superior de Robert Branson. Boletín del IAE. Consultado el 18/04/2020 en http://i-a-e.org/newsletters/IAE-Newsletter-2016-195.html.
Wink, C. (15/02/2011). ENIAC: 10 cosas que debes saber sobre la supercomputadora original 65 años después. Técnicamente. Consultado el 19/04/2020 en https://technical.ly/philly/2011/02/15/eniac-10-things-you-should-know-about-the-original-modern-super-computer-65-years-later/.
Autor
David Moursund es profesor emérito de educación en la Universidad de Oregon y editor del boletín informativo del IAE. Su carrera profesional incluye la fundación de la Sociedad Internacional de Tecnología en Educación (ISTE) en 1979, desempeñándose como oficial ejecutivo de ISTE durante 19 años, y el establecimiento de la publicación principal de ISTE, Liderando y Aprendiendo con la Tecnología (ahora publicado por ISTE como Aprendiz Empoderado). Fue el profesor principal o co-profesor principal de 82 estudiantes de doctorado. Ha presentado cientos de charlas y talleres profesionales. Es autor o coautor de más de 60 libros académicos y cientos de artículos. Muchos de estos libros están disponibles gratuitamente en línea. Ver http://iaepedia.org/David_Moursund_Books .
En 2007, Moursund fundó Information Age Education (IAE). IAE proporciona materiales educativos en línea gratuitos a través de IAE-pedia , IAE Newsletter , IAE Blog y libros de IAE. Consulte http://iaepedia.org/Main_Page#IAE_in_a_Nutshell . Information Age Education ahora está completamente integrado en la corporación sin fines de lucro 501 (c) (3), Avance de la Tecnología y Educación Globalmente Apropiadas (AGATE) que se estableció en 2016. David Moursund es el Director Ejecutivo de AGATE.
Correo electrónico: [email protected]
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