La baldufa. Ajut interactiu per a l'aprenentatge de la Física
amb Internet La baldufa. Ajut interactiu per a l'aprenentatge de la Física
amb Internet
El grup la baldufa el formen Xavier Bohigas, Xavier Jaén i Montse Novell. Tots ells pertanyen a la Secció de Física Aplicada del Departament de Física i Enginyeria Nuclear de la Universitat Politècnica de Catalunya i són professors ordinaris de les assignatures de Física de primer i segon curs que té assignades el Departament a l'Escola Tècnica Superior d'Enginyers Industrials de Barcelona (ETSEIB).
El grup es constitueix durant el curs 1995-96 i neix com a fruit de l'interès per a la millora dels aspectes pedagògics en l'ensenyament de la Física. En concret es proposa aprofundir en la investigació de les possibilitats didàctiques que ofereix Internet.
Els recursos didàctics i materials utilitzats actualment a l'ensenyament de la Física són gairebé els mateixos que els usats anys endarrera. En alguns casos es fan servir aparells de transparències o diapositives com a noves eines per a exposar a classe les explicacions del professor, però, essencialment, la forma en què es transmet el coneixement i el mètode que utilitza l'alumne per aprendre pràcticament no han canviat. El professor actua com a transmissor del coneixement i l'alumne com a receptor; hi ha molt poca interacció entre ells, la qual cosa pot provocar a l'alumne una certa desorientació.
Per a la majoria dels estudiants, l'aprenentatge d'una assignatura es redueix a estudiar els apunts que ha pres a classe i, en alguna ocasió, consultar la bibliografia que té més a l'abast. L'alumne completa l'estudi de l'assignatura intentant solucionar alguns dels problemes que el professor ha resolt a classe. També sol ajudar-se de col·leccions d'enunciats de problemes. En la majoria dels casos, l'alumne no sap si el problema que ha resolt està bé; únicament ho sabrà si la seva solució coincidex amb la que dóna el corresponent llibre de problemes (en el cas que aquest porti les solucions). És corrent que l'alumne no sàpiga per on començar a resoldre un determinat problema, o no sàpiga quina és la teoria més adequada per fer-ho, o simplement necessiti un ajut complementari per continuar la seva resolució.
Per altra banda, al món de l'ensenyament s'està vivint un gran canvi metodològic, per raó de l'aplicació de l'ordenació dels ensenyaments de l'educació secundària obligatòria (Decret 75/1992) i dels ensenyaments de batxillerat (Decret 82/1996). En el currículum del nou batxillerat no hi ha una llista d'assignatures amb un programa específic com fins ara. Hi ha una part comuna per a tots els alumnes i una part diversificada que és la que el propi alumne es construeix a partir de les matèries pròpies de cada modalitat, de les matèries optatives i d'un treball de recerca. L'autoritat educativa fixa uns objectius generals per a cada matèria, una relació dels seus continguts i dels objectius terminals. És responsabilitat de cada centre dels que imparteixin batxillerat elaborar un projecte curricular amb l'oferta de modalitats i de matèries optatives, de tal manera que es permeti la personalització del currículum per a cada alumne. Una adequada planificació de l'acció tutorial és l'encarregada de vetllar perquè l'alumne faci una elecció responsable del seu itinerari educatiu.
En aquest context, la Física apareix com a matèria pròpia en dues de les quatre modalitats en què s'organitza el currículum del batxillerat: la Modalitat de Ciències de la Naturalesa i la Salut i en la Modalitat de Tecnologia. També apareixen continguts de Física en altres matèries pròpies com són Física i Química, Tecnologia industrial, Electrotècnia i Mecànica. La primera d'elles pertany a les dues modalitats esmentades, i les altres tres són matèries pròpies de la Modalitat de Tecnologia.
Al mateix temps, estem assistint a una explosió d'oferta de materials informàtics (PC's amb altes prestacions, CD-ROM, Internet, perifèrics d'audio i video,....). Aquests materials són molt accessibles als alumnes, bé perquè ja formen part de la vida domèstica, bé perquè els centres d'ensenyament els posen cada vegada més a la seva disposició, i ells els manegen amb certa habilitat. En canvi, entre el material didàctic que es fa servir, si exceptuem les matèries de l'àrea d'informàtica, rarament apareix l'ordinador com a eina fonamental. En la major part dels casos l'usuari és un element passiu i la seva feina es redueix a recollir informació.
La preocupació de la baldufa per buscar nous materials didàctics que ajudin l'alumne, juntament amb l'aparició d'una nova eina com és la xarxa Internet, ens ha portat a dissenyar un conjunt de documents amb l'objectiu que l'estudiant pugui preparar les assignatures de l'àrea de Física d'una manera interactiva amb més eficiència. La realització d'aquest projecte, a més d'oferir un material didàctic de nova concepció, ens portarà a investigar les possibilitats d'Internet com a eina didàctica per a millorar l'activitat d'ensenyament-aprenentatge.
Ara coma ara, el material disponible via Internet està constituït bàsicament per pàgines en què s'ofereix a l'usuari una determinada informació. És notòria la presència institucional: ajuntaments, organismes de promoció turística, organitzacions no gubernamentals, departaments d'universitat, etcètera, que en la majoria dels casos, segueixen la tònica general d'oferir exclusivament informació de tipus general sobre la mateixa institució que manté la pàgina. En alguns casos, però, s'ofereix l'accés a determinades bases de dades i documentació diversa. Creiem que les institucions públiques, donat el seu caràcter, han de començar a incorporar a la xarxa Internet material que, realment, suposi l'oferta d'un servei gratuït a qui el necessiti.
Al llarg d'aquest any 1996 s'han anat desenvolupant diferents projectes accessibles per Internet. Des del Departament d'Ensenyament de la Generalitat de Catalunya cal destacar el Programa d'Informàtica Educativa (PIE) que posa a disposició dels professors de secundària un entorn per a la publicació de materials curriculars corresponents a l'Educació Secundària Obligatòria, i que estan a l'abast de qui ho necessiti a través de la connexió per Internet.
Arreu del món han aparegut grups de professionals dedicats a estudiar els avantatges pedagògics que ofereixen els nous suports digitals. En aquesta línia es poden esmentar dos projectes iniciats en els UK High Education Funding Councils dintre del Teaching and Learning Technology Programe del Regne Unit.
Un d'ells, el Software Teaching of Modular Physics (SToMP) s'inicia l'any 1992. Hi intervenen més de 30 professionals i hi col·laboren nou universitats. L'SToMP és un recurs didàctic que permet crear un entorn on el professor de Física pot elaborar la seva estratègia d'ensenyament, aprofitant al màxim les possibilitats de la tecnologia dels ordinadors. També, si el material es prepara de forma adequada pot servir a l'alumne com ajut en el seu procés d'autoaprenentatge. Consta de mòduls de teoria juntament amb eines per editar equacions i fer representacions gràfiques a partir de dades experimentals. Tot el paquet és disponible amb CD-ROM o via ftp des de la Surrey University.
Un altre projecte és el Flexible Learning Aproach to Phisics (FLAP) que està produït per la Reading University i la Open University. El FLAP és un recurs d'autoaprenentatge amb mòduls de Física i de Matemàtiques i amb procediments d'autovaloració a través d'un text interactiu. En la seva major part és text, però aprofita el suport digital oferint també material en àudio i vídeo.
Un altre tipus de projecte és el que des dels Estats Units proposa la Berkeley University amb el seu Instructorial Technology Program (ITP). En aquest projecte, un grup de professionals de camps molt diferents estudien les possibilitats que ofereixen les noves tecnologies de la comunicació quan s'integren en el procés d'ensenyament-aprenentatge. Dins d'aquest marc s'ha creat el paquet de software i simulació conegut com Interactive Physics.
Els tres projectes esmentats, SToMP, FLAP i ITP, encara que són diferents, tenen uns trets comuns que val la pena remarcar:
. Al material s'hi pot accedir des de qualsevol part del mon amb Internet, però no és de lliure disposició.
. Estan escrits en text interactiu, però el seu contingut és un paquet tancat. Es pot anar modificant després de successives actualitzacions.
. Està pensat per a usuaris que elaborin el seu itinerari curricular en un context educatiu determinat (país, universitat).
. Estan escrits en anglès.
Els components del grup la baldufa que volen engegar el projecte, afegeixen a la seva preparació una llarga experiència professional en l'ensenyament de la Física, tant a nivell universitari com d'ensenyament secundari.
El projecte neix a la Universitat i el material bàsic haurà de ser elaborat prenent com a referència el nivell de dificultat corresponent als ensenyaments de Física dels primers cursos de les carreres universitàries de tipus tècnic i científic. A partir d'aquest nivell s'ha pensat ampliar el material cap a un nivell de menor dificultat per tal posar a l'abast dels ensenyants i dels estudiants de batxillerat un material que pot ser molt útil com a element d'orientació acadèmica i professional. Pensem que un gran nombre d'estudiants de batxillerat decidirà continuar els seus estudis a la Universitat; la seva decisió serà personal i la prendrà després de seguir en el seu currículum un determinat itinerari formatiu, que haurà anat confeccionant amb l'ajut dels tutors.
També és possible ampliar cap a nivells de major dificultat amb continguts més específics corresponents a ensenyaments estrictament universitaris.
El nucli del projecte el constitueix un material en català, amb accés totalment lliure a través de la xarxa Internet, i que no és tancat. Per crear, recopilar, gestionar tot el material, el projecte està estructurat a partir de les tres figures següents:
Els editors.
Són bàsicament els membres de la baldufa i seran els
encarregats de gestionar i fer avançar el projecte
Els
col·laboradors. Són els professionals que col·laboraran puntualment
amb el projecte proporcionant:
.Material.
.Estratègies d'aprenentatge per a una determinada matèria.
Els usuaris. Que
són totes les persones que fan servir el material.
Per tal de confeccionar el material en llenguatge d'hipertext, els editors proporcionaran als col·laboradors un paquet d'edició que incorpora plantilles, macros i programes de transformació de documents. Amb aquesta eina, el col·laborador pot escriure còmodament amb el processador de textos MS-Word 6.0, fent servir la plantilla de la baldufa
Juntament amb els botons corresponents a les mínimes eines de MS-Word, hi ha unes barres amb botons específics de la baldufa, amb els quals el col·laborador pot incorporar de manera automàtica ordres del llenguatge HTML, que es reconeixeran quan es faci la transformació del document a hipertext. Així es poden situar, per exemple, enllaços, àncores, adreces de correu electrònic. L'edició de les fórmules es fa amb l'editor d'equacions de MS-Word i aquestes s'incorporen automàticament a l'hipertext amb els programes de transformació adequats. També es posa a disposició del col·laborador un conjunt d'imatges que poden ser incorporades en els documents dels col·laboradors únicament seleccionant un botó de la plantilla:
La transformació del document al llenguatge HTML es fa automàticament accionant el botó:
A partir del document xxxxx.doc com el que es veu a continuació:
es generarà el document xxxxx.htm que ja està preparat per veure's amb un programa de navegació com pot ser el Netscape.
La utilització bàsica del material es farà mitjançant la xarxa Internet, si bé serà possible disposar de tot el material en suport magnètic i paper imprès. També es podrà treballar amb aquest material des d'un ordinador personal, de forma local, sense haver de connectar-se a la xarxa Internet. Si bé es perdrà la riquesa dels lligams a les diferents homepages internacionals, es permet que l'estudiant es pugui preparar una matèria determinada de manera interactiva.
En l'actualitat estem aprofundint en els llenguatges HTLM, CGI i Java necessaris per elaborar documents interactius visibles en els navegants habituals (Netscape, Mosaic, Explorer...).
Per iniciar-nos en l'aplicació dels llenguatges de programació, així com per a la investigació de les possibilitats de la xarxa Internet hem creat un material de prova basat en una estructura clàssica en l'ensenyament de la Física en forma de documents de teoria, problemes i qüestions. Aquest material és accessible a través d'Internet a l'adreça
Quan l'usuari es connecta a la baldufa té en pantalla un índex temàtic de Física, pot escollir qualsevol dels temes disponibles, tot decidint si vol fer un problema, resoldre una qüestió o bé consultar un resum de la teoria corresponent al tema.
L'opció de teoria porta a documents on, d'una manera sintètica però tan completa com es pugui, s'expliquen els fonaments i les conclusions més importants. En el text hi ha moltes paraules lligades amb altres documents, als quals l'usuari, si vol, pot accedir directament.
En cas que l'elecció sigui resoldre un problema, apareix en pantalla una llista de problemes per resoldre i l'usuari n'ha d'escollir un. Un cop feta la tria, tindrà en pantalla l'enunciat d'un problema del tema prèviament escollit; es tracta que l'usuari intenti resoldre'l. En cas que ho consideri necessari, l'usuari pot demanar ajut per iniciar la seva resolució. Aquests ajuts no són solucions parcials sinó orientacions perquè l'estudiant no quedi col·lapsat sense saber què fer. Hi ha diversos nivells d'ajuda segons les característiques del problema. Si l'estudiant vol, té l'opció de demanar la solució completa del problema. Aquesta solució va acompanyada de la corresponent explicació i de diversos lligams amb altres documents en què s'inclou informació específica sobre conceptes, definicions o altres aspectes de què l'estudiant pot necessitar aclariments.
El conjunt de documents del tipus qüestió té una estructura similar a la dels problemes. A més de la possibilitat de demanar ajudes i de veure la resolució completa, l'estudiant ha d'indicar quina és la seva solució; en pantalla apareixerà un missatge indicant-li si és correcta o no.
Actualment, en aquest període de proves el material disponible consisteix en més de dues-centes qüestions de test corresponents a les assignatures de Mecànica Fonamental i Física I que formen part del pla d'estudis del primer curs d'Enginyeria Industrial i d'Enginyeria Química respectivament i classificades segons els temes que constitueixen el programa de l'assignatura. També hi ha disponibles un cert nombre d'enunciats de problemes de Física, amb les respectives solucions, corresponents a les darreres convocatòries de les proves de Selectivitat (PAAU).
Després d'elaborar i experimentar amb el material de prova, un se n'adona de les enormes possibilitats didàctiques que ofereix Internet, les quals no estan gens explotades. Per tant l'objectiu immediat serà investigar aquestes possibilitats fent créixer el nucli de material existent, elaborant més documents i establint nous lligams. Pensem que seria interessant que la confecció del material no quedés restringit a un equip reduït, sinó que tingués un abast més ampli amb molts col·laboradors tant des de la Universitat com des dels Instituts de batxillerat.
Es pretén elaborar un nucli de material que abasti tots els camps de la Física, i que podria ser compartit per tothom. La gran flexibilitat que ofereixen els llenguatges d'hipertext, i la possibilitat de navegar per Internet, permeten als professors la confecció de documents d'una matèria concreta seguint una estratègia d'aprenentatge determinada; l'únic qe hauran de fer és triar adequadament els camins i lligams. El material dissenyat, donada la capacitat que tindrà d'adaptar-se a qualsevol programa d'un curs de Física General, podrà ser d'utilitat tant als alumnes dels primers cursos de carrera, sigui quin sigui el programa de l'assignatura que estigui estudiant, com als alumnes de batxillerat.
Els lligams disponibles seran d'abast internacional, això vol dir que, si bé la majoria dels documents seran elaborats pel nostre grup, hem d'aprofitar les possibilitats que ens ofereix la xarxa Internet. Per tant, quan l'usuari demani informació sobre un determinat tema es trobarà amb un document que tant pot tenir lligams d'àmbit local (per exemple un altre document creat per nosaltres), com nacional o internacional (per exemple un article de la revista SCIENCE, una fotografia de Júpiter de l'arxiu de la NASA o articles de premsa).
La tasca fonamental dels editors seria la de coordinar el projecte. Això vol dir:
Elaborar un marc general de
treball amb els continguts que es vulguin oferir a l'usuari.
Recopilar tot el material
redactat pels col·laboradors.
Seleccionar els materials
més adequats i de més qualitat.
Convertir aquests documents en
arxius llegibles des d'Internet.
Gestionar els lligams entre els
documents.
Donar unitat i coherència
al projecte.
El projecte la baldufa no pot quedar en un conjunt estàtic de documents interrelacionats, per tant caldrà:
Elaborar camins recomanats que
hauria de seguir l'estudiant per a l'aprenentatge d'alguns temes, o de
matèries concretes.
Aprofitar la capacitat
d'interacció entre el sistema i l'usuari. Així per exemple, les
respostes a les preguntes seleccionades per l'usuari poden ser obertes, en lloc
de restringides a tres o quatre possibles respostes tancades. L'usuari
introduirà la seva resposta, el sistema la processarà i
tornarà la contesta a l'usuari.
Configurar petites proves que poden servir, segons el resultat de la prova,
per dirigir l'usuari cap a seccions de diferent grau de dificultat, o be per
comprovar si s'han assolit els objectius terminals d'una matèria
determinada.
Fer edicions reduïdes de
determinats temes. Així el professor de Física pot proposar
l'estudi d'un tema concret sense perill que el seu alumne es perdi per la gran
oferta d'opcionalitat. Aquesta opció ens sembla que podria ser
especialment interessant com a eina complementària de les activitats de
classe a secundària, activitat programada i controlada sempre
directament pel professor.
En una fase inicial, tot el material elaborat per la baldufa estarà en llengua catalana. En cas que es consideri necessari pot ser traslladat a qualsevol altra llengua. En aquest cas l'usuari podrà triar, de les opcions que estiguin disponibles, la llengua vehicular d'intercomunicació que vulgui.
Programa d'Informàtica Educativa.
Departament d'Ensenyament. Generalitat de Catalunya
http://www.xtec.es
Software Teaching of Modular Physics
Surrey University. Regne Unit
http://www.ph.surrey.sc.uk/stomp
Learning Aproach to Phisics
Open University. Regne Unit
http://yan.open.ac.uk/flap/FLAPHom.html
Instructorial Technology Program
Baekeley University
Si voleu col·laborar amb la baldufa o be voleu fer algun suggeriment us podeu adreçar a:
Xavier Bohigas, Xavier Jaén o Montse Novell
Secció de Física Aplicada
ETSEIB
Diagonal 647. Planta 6
080028 Barcelona
Tlfs: 93-401 6566; 93-401 6565; 93-401 7147
e-mail: baldufa@baldufa.upc.es
|
|