Problematización de la enseñanza de la informática

Introducción

La Enseñanza Problémica, a lo largo de varias décadas, ha demostrado que es una alternativa fiable en cuanto a la elevación de la calidad de la educación. La contradicciones como una vía para la estructuración del contenido coadyuva a una mejor preparación de los estudiantes tanto académica como investigativa.

Muchos son los autores, tanto nacionales, como extranjeros que son partidarios de su aplicación y para utilizarla diseñan estrategias didácticas basadas en la construcción del contenido basándose en situaciones problémicas.

Es objetivo de este trabajo mostrar algunos de los elementos teóricos a tener en cuenta para la implementación de la enseñanza problémica en la enseñanza de la Informática que posibiliten a los estudiantes formar estrategias de trabajo y conceptos más generales posibles que le permita trabajar en cualquier sistema de una familia cualquiera. Para ello es importante responder las siguientes preguntas:

¿ Es posible determinar las tipologías de las situaciones problémicas para la enseñanza de la informática?
¿La enseñanza problémica puede ser estructurada utilizando en enfoque basado en proyectos?
¿Cuáles son sus características fundamentales?

Desarrollo

Es reconocido por una gran cantidad de autores cubanos como Jorge L. Mujica, Marta Martínez Llantada, Eloy Arteaga, Enrique José Varona, Luz y Caballero y extranjeros como Kudriátsev, Majmutov y otros que la enseñanza problémica constituye una vía efectiva para el desarrollo de la creatividad.

Por la importancia que reviste en nuestra concepción acerca de la enseñanza de la Informática creemos necesario abordar con mayor profundidad algunos elementos conceptuales acerca de la enseñanza problémica. Dentro de estos elementos desempeñan un papel importante el estudio de las categorías de la Enseñanza Problémica.

Generalmente se cometen variados errores en la implementación de las situaciones problémicas puesto que el maestro considera que cualquier problema lleva implícito una situación problémica. Según la Dra. Marta Martínez Llantada debemos reconocer que la situación problémica como "categoría que refleja la relación contradictoria entre el sujeto y el objeto de conocimiento en el proceso de aprendizaje".

La autora destaca que la situación problémica debe poseer rasgos tales como la asequibilidad, interés y la validez y plantea dos aspectos básicos: el conceptual y el motivacional. En el primero de los aspectos se refleja el contenido de la ciencia en plena "ebullición", se muestra el camino de aciertos y desaciertos de la ciencia en la obtención de un nuevo conocimiento a partir del propio camino hacia su obtención. En el segundo aspecto se nos plantea la necesidad del estudiante para resolver la contradicción planteada y que los hace salirse del marco de los conocimientos que se tienen para obtener un nuevo conocimiento.

La Dra. Marta Martínez Llantada propone en su curso de Pedagogía 99 tres tipos de situaciones problémicas fundamentales:

la no correspondencia entre los conocimientos y las exigencias de la tarea a resolver.
la contradicción entre lo teórico y la posibilidad práctica de su solución.
la contradicción entre los conocimientos y las nuevas condiciones de aplicación.
la contradicción entre lo conocido y lo desconocido. (Guebos, l973)

En la enseñanza de la Informática considera el autor que existen varias tipologías de situaciones problémicas dadas por las características propias de esta asignatura como expresión de estas generales:

Desconocimiento del concepto o procedimiento y las exigencias de la tarea: Esta situación está en concordancia con la primera dada por Marta Martínez .Para resolver problemas asociados a la determinación de un valor y la comparación con los valores anteriores es necesario introducir el concepto de arreglo. La solución de la problemática está dada en el concepto de arreglo como tipo de variable.
Desconocimiento de la expresión Informática del concepto y/o el procedimiento en un sistema: El estudiante conoce varios conceptos pero no cómo son manejados por un sistema informático. En este caso podemos encontrar conceptos tales como ciclo, variable, columna, fila. El primer concepto se enseña a partir de la construcción de pseudocódigo y la contradiccón se presenta en la codificación del algoritmo obtenido.

Desconocimiento de la expresión de un concepto informático en otro sistema de la misma familia. Podemos encontrar esta situación en los estudiantes que se han preparado en Delphi y pasan a otro lenguaje de programación como el C++ o Java. La experiencia ha demostrado que estos estudiantes se basan principalmente en la analogía y en la ayuda del sistema para resolver la problemática.

Desconocimiento de las potencialidades del sistema en particular para la solución de la tarea: Es típico en la enseñanza de sistemas que constituyen versiones actualizadas de otros con los cuales ya se cuenta o el estudiante ya conoce. Es propio de la enseñanza de instrucciones de nuevos lenguajes para la tarea a realizar.
Desconocimiento de las estructuras sintácticas y semánticas de los sistemas: La contradicción se encuentra en la posibilidad de algoritmizar el proceso y, sin embargo, no poder "codificarlo" en un sistema informático. Ejemplo de ello lo tenemos en el procedimiento de copiar textos si conocen el procedimiento para copiar ficheros. La contradicción está en la forma de seleccionar los textos. Se pueden tener desde un fragmento de la codificación hasta ningún paso codificado.

Problema Docente

En esta categoría es donde se orienta al alumno hacia lo que hay que buscar. Es la contradicción, ya creada en la situación problémica, asimilada por el estudiante. Representa lo buscado.

Sus elementos fundamentales están dados por lo conocido y lo desconocido. Hallar los nexos, las relaciones entre lo conocido y lo desconocido es lo buscado. La incompatibilidad de las informaciones poseídas provoca una dificultad entre los alumnos.

Para lograr una buena estructuración del proceso docente debemos reflejar la contradicción esencial del proceso, vincularse con el material docente y los conocimientos estudiados anteriormente. El condiciona la organización de la búsqueda heurística de las vías de solución y el objetivo de trabajo determinando antes la consecutividad de las acciones.

Tareas y Preguntas Problémicas

La pregunta problémica se caracteriza por la existencia de algo desconocido que no se encuentra fácilmente sino mediante el establecimiento de determinados recursos lógicos. Refleja un paso concreto de la actividad de búsqueda que ayuda a concretar la solución de la tarea y por tanto del problema. Sin embargo se diferencia de las tareas problémicas por el alcance del conjunto de acciones a realizar y el nivel de ayuda que le presta al estudiante para la solución del problema.

Lo Problémico.

Es la categoría que expresa el nivel de complejidad de la situación problémica de tal manera que esta pueda cumplir su función motivadora. Para la Dra. Marta Martínez Llantada es "…es la expresión de la inquietud investigativa del hombre de ciencia. Se trata no sólo de una regularidad psicológica sino lógico – gnoseológica del proceso docente y también del proceso de conocimiento"

Se han elaborado programas heurísticos a lo largo del desarrollo de la Didáctica de la Informática que representan soluciones parciales por abordar la problemática desde los sistemas de aplicación o los lenguajes de programación. El Dr. Tomás Crespo Borges y el Dr. Carlos Expósito abordan fundamentalmente la enseñanza de los lenguajes de programación. El autor de la ponencia considera que la división imperante en la actualidad coadyuva a la falta de integración teórica – metodológica en el campo de la Didáctica de la Informática.

¿Cómo transcurre la solución de los problemas informáticos en la actualidad? A partir de un proyecto emanado de un problema se reúne un conjunto de especialistas y a partir de ese momento comienza el estudio de factibilidad y recorre el ciclo tradicional de vida de un software. Es necesario entonces recorrer junto al estudiante este camino. Es importante destacar que es necesario destacar que en programa heurístico planteado por el autor toma como premisa las etapas de la actividad cognoscitiva en los seres humanos para su estructuración.

Creemos necesario que de esta manera no se violentan las fases de la actividad cognoscitiva humana al llegarse a obtener el algoritmo y su posterior codificación después de una fase de planificación, en la cual se completaría la elaboración del modelo teórico según tenemos concebido de la siguiente manera:

1.- Detección del problema en la actividad cognoscitiva

El problema es presentado por el maestro y debe estimular la actividad cognoscitiva de los alumnos. Para ello es importante la utilización de métodos problémicos. En un entorno de proyectos estaría determinada por la actividad del alumno y/o el profesor en la solución al proyecto.

2.-Confección del modelo teórico que refleje las características esenciales del fenómeno.

Consta de varias fases:

Análisis
Diseño
Algoritmo

3.-Expresión del modelo en un sistema informático.

Codificación en ficaci_ un Sistema Informático Implementación4.-Puesta en práctica del modelo para resolver la problemática y reformular el modelo.

Consta de dos fases

Prueba
Mantenimiento

Este modelo teórico deviene en Programa Heurístico General para la Enseñanza de la Informática en el cual no adquieren la significación que en la Ingeniería de Software hasta que sea necesario para la estructuración metodológica en la enseñanza de los lenguajes y las técnicas de programación. En este caso sería Análisis y Diseño de Sistemas Orientados a Objetos. Sin embargo, es necesario que el estudiante planifique la actividad que realizará en la máquina lográndose a partir, precisamente, de la consecutividad en los elementos expuestos anteriormente.

Los elementos heurísticos abordados por el Dr. Tomás Crespo Borges se convierten en un parte integrante de este al determinar cada uno de los principios, reglas y estrategias de un programa heurístico general. Como estrategias heurísticas lo constituyen los procedimientos principales para buscar los algoritmos necesarios para encontrar la idea fundamental de solución y resolver un problema, por lo que también se llaman estrategias de búsqueda.

El autor del trabajo considera, sin embargo que no sólo existe como estrategia heurística la división de un problema en subproblemas, sino que es necesario incluir otras que por su importancia en el desarrollo del paradigma orientado a objetos, en cuanto a la enseñanza de la programación se refiere, se convierten en en estrategias heurísticas:

reusabilidad.
Composición – Descomposición.
Clasificación – Especialización
Abstracción – Generalización.

Para la construcción de las clases, piedra angular de la programación orientada a objetos, es importante que estos elementos se tengan en cuenta puesto que resultan fundamentales para la resolución de problemas informáticos en un lenguaje de programación orientado a objeto cuya idea fundamental está en la búsqueda de las clases y su interrelación enviándose mensajes entre ellas.

Un elemento que considera el autor de la ponencia como limitante de los elementos heurísticos expuestos por el Dr. Tomás Crespo Borges es la no consideración de la estrategia heurística división de un problema en subproblemas como una estrategia general para la enseñanza de la Informática abordándola sólo para la enseñanza de la programación. Un ejemplo que ilustra las consideraciones del autor lo encontramos en la resolución de un problema en Excel como el cierre de fin de mes en una empresa. El trabajo con varias fórmulas implica la división de un modelo en varias funciones almacenadas en celdas que después se integran en otra de mayor complejidad.

La Enseñanza Problémica, si bien es aceptado que desarrolla la creatividad; en opinión del autor, no está en correspondencia con el enfoque personológico abordado en la introducción. En este tipo de enseñanza la situación problémica se presenta de la misma manera para todos los estudiantes y no necesariamente en concordancia con el sistema de intereses y motivaciones que conforman las tendencias orientadoras de la personalidad (Fernando Glez. Rey 1989). Una solución a esta problemática es estructurar la enseñanza sobre la base de proyectos con requisitos mínimos.

La enseñanza de la Informática ha transitado por varios enfoques:

Enfoque de Manual
Enfoque Algorítmico
Enfoque del Problema Base
Enfoque Problémico
Enfoque de Proyecto

En el enfoque de proyecto tiene como objetivo central estructurar la enseñanza de los contenidos informáticos contemplados en un curso a través del planteamiento de un proyecto a realizar en el curso, se caracteriza por la subdivisión del proyecto en problemas parciales, necesarios y que motiven a la vez, la enseñanza del nuevo conocimiento. Cada fase del proyecto debe motivar la obtención del nuevo conocimiento.

El término de proyecto con requisitos mínimos implica para el estudiante un conjunto de contenidos mínimos que deben ser incluidos en el proyecto. Sobre la base de estos requisitos mínimos se estructuran las situaciones problémicas que hemos denominado nodos problémicos asociados al proyecto. La concatenación de los nodos problémicos y las relaciones que se establecen entre ellos para solucionar el proyecto constituye uno de los aspectos fundamentales del enfoque sistémico en la enseñanza de la Informática.

La estructuración de la enseñanza de la Informática basada en proyectos adquiere un carácter científico y recorre el camino logrado por la ciencia cuando se expresan en ellos los núcleos temáticos conceptuales. De esta manera se cumplen dos principios de la enseñanza problémica:

Relación de la lógica de la ciencia con la lógica de la asignatura.
Relación de los métodos de la ciencia con los de su enseñanza.

Sin embargo, al analizar los enfoques anteriormente planteados debemos responder las siguientes preguntas:

¿Se mantendrán estos postulados teóricos de las situaciones problémicas cuando se les presenta a los estudiantes integradas a un proyecto?
¿Seguirán las categorías de la Enseñanza Problémica la concepción anterior, se modificarán o se eliminarán algunas para pasar de una situación problémica a varios problemas docentes?
¿Será un esquema

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Si se cumple este esquema, ¿ cómo se interrelacionan estas situaciones problémicas?
¿ Se estructurará lo problémico en función del sistema de habilidades y conocimiento que debe recibir el estudiante durante el período y lo problémico de cada situación problémica particular?
¿Cómo contribuye esta concepción de enseñanza a la formación integral de la personalidad de nuestros estudiantes?

En este entorno podemos diferenciar la situación problémica cuando el maestro presenta la contradicción para todos los estudiantes que cuando se convierte en una situación problémica personal por la diferenciación de cada uno de los proyectos. Consideramos a partir de este momento un mayor compromiso y motivación del estudiante porque él escoge el contenido de su proyecto. De esta manera las contradicciones son diferentes para cada estudiante aunque el contenido sea el mismo.

Para el estudiante tiene un nivel de exigencia mayor puesto que se resuelven varias situaciones problémicas (a lo largo del tema) diferentes en cuanto a contexto a la suya y el resultado (el contenido de enseñanza) debe ser "trasladado" a su problema para ser resuelto. Otra arista de la situación lo constituye el planteamiento de problemas por parte del alumno que conlleve a la solución de su proyecto. Partiendo de la primera solución el estudiante es capaz de plantearse metas en su desarrollo. En el mismo momento se dan dos niveles de asimilación por las características de la problemática a resolver:

Creativo: En la búsqueda de los nuevos conceptos o procedimientos.
Reproductivo por modelo: En la adecuación del contenido de enseñanza a su proyecto.

En la resolución del proyecto el estudiante se enfrenta a los diferentes tipos de situaciones problémicas descritas anteriormente. En la solución de cada una se forman estrategias de trabajo diferentes que se incorporan al sistema de informaciones significativas que posee el individuo y les permite aplicarlas a la solución de otras situaciones.

Las situaciones problémicas ya no son presentadas por el profesor puesto que él puede tomar uno de los proyectos y los estudiantes forman parte activa del proceso docente al tomarse sus necesidades como vía para la introducción del nuevo contenido. De la práctica de los estudiantes, vinculadas a los contenidos de enseñanza, se toman las situaciones problémicas. El maestro ahora no parte de su experiencia, en cierta medida pierde el control de la secuencia de situaciones problémicas, sino que comienza a trabajar partiendo de los problemas presentados a los estudiantes. Son los alumnos los que marcan las pautas para la estructuración de los nuevos contenidos a partir de cada una de sus proyectos y el nivel de desarrollo de cada uno de ellos.

Las características de las situaciones problémicas en un contexto de proyecto el autor considera que son las siguientes:

Aparecen en forma de sistema no determinado únicamente por el profesor: El profesor selecciona la situación problémica a trabajar en la clase del conjunto de situaciones basándose en la categoría lo problémico. El estudiante adquiere un papel protagónico en el proceso de enseñanza – aprendizaje. Es importante para el profesor no tomar siempre al mismo estudiante.
Reflejan las contradicciones de un proyecto individual, si bien responden a los objetivos del año: Los estudiantes ven expresados en la clase la individualidad de sus proyectos, pero en los conceptos y/o procedimientos obtenidos están los contenidos comunes a todos los proyectos. Los contenidos de enseñanza mínimos expresados en todos los proyectos están subordinados a los objetivos del año que deben ser vencidos por los estudiantes.
La estructuración metodológica de las situaciones problémicas por parte del profesor: El estudiante se encuentra con la situación problémica, sin embargo los impulsos fundamentales para la búsqueda de su solución están dados por el profesor. El profesor debe prepararse continuamente para estructurar los principales de los proyectos y conocer los niveles en que se encuentra cada uno de estos.
La integración de todas ellas y la solución por parte de los estudiantes: La integración de las situaciones problémicas en un sistema donde la solución de cada una de ellas constituye una parte del proyecto y a su vez parte de la próxima contradicción. En este continuo de situaciones problémicas se estructura el sistema de clases y se resuelve el proyecto.
Propiciar mayores niveles de investigación de los estudiantes: La individualización de las tareas cognoscitivas implica al estudiante en el proceso y la responsabilidad con que lo asume en la forma de un proyecto. Este trabajo hace que el estudiante realice una búsqueda extensa de la bibliografía acerca de la temática, comenzando por la ayuda del sistema y que aplique las conclusiones a las cuales arriba a la solución de los diferentes problemas.
Pueden ser situaciones problémicas o problemas docentes: En un entorno como este las contradicciones pueden ser asimiladas por los estudiantes y constituir problemas docentes o pueden ser situaciones problémicas generadas por el estudiante en la solución del proyecto o generadas por el profesor en su interacción con los estudiantes y/o sus proyectos.

La docencia estructurada de esta manera es engorrosa para los profesores con poca experiencia, en este sentido por el alto nivel de independencia que se les concede al estudiante. Estructurar la secuencia de situaciones problémicas en consonancia con la práctica de los estudiantes conlleva a un control exacto de cada uno de los proyectos y las posibles vías para su solución. Es muy importante que se tome un proyecto para su trabajo en la clase que introduzca nuevos contenidos pero que al mismo tiempo sea asequible a todos los estudiantes, propicie el desarrollo hacia el proyecto que inicialmente se trabajó.

De manera general consideramos que cambia de manera sustancial la estructuración de las situaciones problémicas por varias razones que sintetizaremos a continuación:

Utilización de la práctica de los estudiantes para estructurar las situaciones problémicas.
Los estudiantes ya conocen las posibles situaciones problémicas y han trabajado en ellas aún cuando no saben si será tomada por el maestro.
Mayor individualización e independencia de las situaciones problémicas y por ende mayor diversidad debe ser enfrentada por el maestro.
Mayor preparación por parte del maestro para la atención a las diferencias individuales porque en ellas están las futuras situaciones problémicas.

Considera el autor de este trabajo que la introducción del enfoque de proyecto en la enseñanza problémica "tradicional" conlleva a un mayor nivel de problematización y personalización de la enseñanza a partir de la satisfacción de las necesidades en consonancia con las tendencias orientadoras de la personalidad de cada sujeto.

Conclusiones

La introducción de la enseñanza problémica en la enseñanza de la Informática ha sido abordado por diferentes autores como Lourdes Veciana, Carlos Expósito, y otros, sin embargo, la utilización conjuntamente con el enfoque de proyecto no ha sido abordado teóricamente. Los proyectos para la estructuración de un curso, unidad o sistema de cursos conlleva a una mayor implicación de los estudiantes en la tarea cuando es seleccionado por ellos conjuntamente con el profesor.

Otro elemento novedoso en este trabajo es la tipología de situaciones problémicas que permite una mejor estructuración problémica en la enseñanza de la Informática. La relación situación problémica – nodo problémico – núcleo temático conceptual permite la implementación de los dos principios fundamentales de la enseñanza problémica.

Considera el autor que se responden las preguntas realizadas en la introducción sobre la introducción de la Enseñanza Problémica en este enfoque de la enseñanza de la Informática y nos brinda algunas alternativas para su implementación en la escuela Media y Superior cubana.

La determinación de un programa heurístico general para la enseñanza de la Informática que permita la enseñanza tanto de la programación como los sistemas de aplicación es otro de los elementos novedosos a destacar en la ponencia.

Bibliografía (síntesis)

El desarrollo de la creatividad mediante la enseñanza problémica en la actualidad. Teoría y práctica. Dra. Marta Martínez Llantada. Curso #3. Pedagogía 99.
Hacia un enfoque sistémico en la enseñanza de la Informática. Walfredo González Hernández. Evento Internacional COMAT 2001. Universidad de Matanzas.
Problematización de la enseñanza de los sistemas de aplicación. Walfredo González Hernández. Evento Internacional COMAT 97. Universidad de Matanzas.
La introducción de la Ingeniería de Software en los Institutos Superiores Pedagógicos. Walfredo González Hernández. Disco Compacto Biblioteca Digital I. MINED. 1999.
Enfoques actuales en la enseñanza de la Informática. Carlos Expósito Ricardo. Ponencia Presentada en la Jornada Científica metodológica. ISPEJV. 1995.
La Enseñanza problémica. A. Majmutov. Editorial Pueblo y Educación. 1973.

Autor:

Lic. Walfredo González Hernández..

Dra. Vivian Estrada Sentí.

Ciudad de la Habana.