Una clase de integrales de línea y la visualización de campos vectoriales. Residuo cognitivo.

Actividad de clase realizada por: Eduardo Sierra- Patricia Cuadros

El propósito de este post  es comentar la enseñanza de un tema como integrales curvilíneas, donde la visualización del campo vectorial es muy importante para la comprensión del tema, y reflexionar sobre la incorporación de TIC como apoyo en este aspecto y el residuo cognitivo que deja.

La visualización del campo vectorial es el obstáculo didáctico principal en integrales curvilíneas, ya que su graficación es difícil para realizarla "a mano" en el pizarrón o en papel, lleva mucho tiempo, lo que hace que la clase disperse su atención a la forma de graficar y no logre comprender los conceptos fundamentales del tema, que es el planteo de la integral y el significado físico de su resultado. Para solucionar este aspecto se incorpora un software matemático en la clase, que grafica los campos vectoriales  en forma dinámica, Maple.  

El docente va graficando los distintos campos que aparecen en el desarrollo del tema, pudiendo observar la gráfica desde distintos ángulos, en el caso de campos en 3D, y promueve la discusión con los alumnos de las características de ellos y los posibles resultados a tener. Convirtiendo de este modo la clase en una experiencia muy rica por las conclusiones que se obtienen, salvando el obstáculo de la visualización, las propuestas y análisis de diversas aplicaciones que realizan los alumnos, trabajando colaborativamente, logrando integrar con conceptos desarrollados en otras cátedras de su especialidad.

El residuo cognitivo que deja este planteo de clase con ayuda de TIC, software Maple,  son los resultados expuestos en el párrafo anterior, y la comprensión del concepto de campo vectorial, "un vector asociado a cada punto del espacio".  Esto permite entender el resultado de las integrales asociados a conceptos físicos y facilita el desarrollo de otros temas a continuación que también incorporan campos vectoriales.  

Residuo cognitivo

Se detalla la definición del concepto de residuo cognitivo y algunos aspectos importantes del mismo, resaltados por diversos autores.

El residuo cognitivo tiene relación con los conocimientos de las personas al interactuar con TIC,  es el efecto que el uso de ellas provoca.

Según Salomón : " la interacción produce dos tipos de efectos cognitivos, uno que influye en lo que hacen los estudiantes, en la calidad de lo que hacen y en cuándo lo hacen (efectos CON la tecnología). Otros, efectos de la tecnología, que hace referencia a las transformaciones relativamente duraderas que se observan en las capacidades cognitivas generales, los llamados RESIDUOS COGNITIVOS."

Autores como Salomón y Perkins,[1] consideran la posibilidad de que la colaboración intelectual, sobre todo con las computadoras, deje residuos cognitivos [2] entendidos como nuevas capacidades y habilidades transferibles a otras situaciones.

"Las tecnologías y los entornos culturales que fomentan la atención consciente tienen más posibilidades de producir un residuo cognitivo que aquellas que permiten al individuo la distracción " (Salomon, Perkins y Globerson, 1992).

Estos autores sugieren para lograr residuos cognitivos en los alumnos el planteo de problemas para fomentar la discusión y la obtención de conclusiones con participación grupal.

Conclusión

Considerando que resumen los conceptos e ideas desarrolladas al analizar este tema, se transcriben  algunas frases  de la conferencia “Actividades didácticas para el desarrollo de la competencia digital”, que Jordi Adel [3][5] dio el 18 de abril de 2008 en el marco de VII Jornadas de experiencias de innovación educativa de Gipuzkoa [4]: desarrollando competencias, celebradas en el Palacio de Miramar (Donostia).

1.  El objetivo de diseñar actividades TIC no es aprender nuevas tecnologías, es aprender otras  cosas, solucionar problemas con TIC.
2.  Las actividades deben estar centradas en la actividad del estudiante; los alumnos hacen cosas,  aprenden; los alumnos no hacen cosas, no aprenden.
3.  Deben orientarse a un aprendizaje cooperativo, aprovechando el talento del grupo.
4.  Usar herramientas TIC de una manera natural, es decir, para lo que sirven; no usemos un blog  como una base de datos (debe conocerse un repertorio mínimo de herramientas para aplicarlas   correctamente).
5.  Deben estimular el trabajo con la información, no limitándonos a pasarla de un sitio a otro. Hay  que provocar la toma de decisiones, los debates, la construcción. 
6.  Las actividades deben tener un sentido para los estudiantes, deben servir para algo.
7.  Los alumnos aprenden creando artefactos culturales en lenguajes diversos (escrito, visual, Web).
8.   No hay aprendizaje si no movilizan emociones y actitudes.
9.            Las TIC usan más las tecnologías del aprendizaje que las de la enseñanza. Las tecnologías que  más influirán en el aprendizaje son las que manejan los estudiantes, no las que maneja el profesor. Un wiki es de los estudiantes, una presentación es del profesor.
10.           La innovación tecnológica no implica innovación didácticas.

Referencias

[1]- http://www.estrategiaeducativa.com.mx/glosario/G.Salomon.html#Topic46
[2]-  http://www.estrategiaeducativa.com.mx/glosario/ResiduoCognitivo.html#Topic74

[3]- http://www.estrategiaeducativa.com.mx/glosario/JAdell.html#Topic43

[4] - http://www.gipuztik.net/jardun2008/Castellano/IndexC.htm

[5] - http://elbonia.cent.uji.es/jordi/inicio/