Mileva: Modelado didáctico de interacción humano-computadora

La herramienta Mileva fue diseñada e implementada en el contexto de un proyecto de grado de la carrera de Ingeniería en Computación en el área de Didáctica de Algoritmos y Estructuras de Datos, titulado “Modelado didáctico de interacción humano-computadora”. El marco teórico del proyecto se basa en el modelo didáctico Sistema de Interacción Híbrida (Schulte y Budde, 2018) y la teoría epistemológica de Jean Piaget, además de en la ley extendida de la cognición (da Rosa y Gómez, 2023).

El objetivo general del proyecto fue diseñar e implementar una herramienta de apoyo didáctico que obligue al estudiante a seguir una estrategia donde deba transformar su pensamiento en computacional. El objetivo concreto del proyecto es fomentar el desarrollo del pensamiento computacional aplicado a los conceptos de variables y asignación. Estos son dos de los conceptos fundamentales de la programación imperativa sobre los cuales se pueden construir conceptos más avanzados. 

Para lograr el objetivo se plantea un sistema de interacciones entre el estudiante y la herramienta donde las acciones de uno afectan las acciones del otro. El estudiante interactúa con la herramienta, que se ve afectada, y estos cambios a su vez incitan nuevas acciones por parte del estudiante, constituyendo un ciclo de interacciones. En este ciclo es clave que los estudiantes puedan ver el efecto de sus acciones y así auto-corregir sus errores sin necesidad de intervención docente.

Se plantean cuatro conjuntos de ejercicios, cada uno con un objetivo didáctico distinto. Cada conjunto construye sobre lo visto en el conjunto anterior, por lo que el orden en el que se realizan los ejercicios es importante: saltearse ejercicios puede dificultar la realización de ejercicios posteriores. A continuación se describen brevemente los objetivos e ideas detrás de cada grupo de ejercicios. 

El primer conjunto ofrece un primer acercamiento a asignaciones, por ejemplo, de la forma variable = valor y variable = variable + valor. En particular, tiene por objetivo que se construya conocimiento sobre el rol del nombre de la variable a la izquierda y a la derecha de la asignación.
El segundo conjunto busca la familiarización con el uso de múltiples variables y por ende, construir conocimiento sobre el orden de las instrucciones y su importancia en la ejecución.
El tercer conjunto, además de introducir un nuevo tipo de variable, tiene como objetivo la construcción de conocimiento conceptual sobre la asignación. Se busca consolidar lo visto anteriormente y reforzar la idea de que una variable representa un espacio en memoria, evidenciado esto en la resolución del último ejercicio del conjunto que es el intercambio de valores entre dos variables.
El cuarto y último conjunto es un pasaje por todo lo visto en busca de un comienzo hacia la formalización de los conocimientos, donde existe una coordinación entre el orden de las instrucciones, propiedades intrínsecas de las variables y las acciones sobre ellas.

Una vez completados los cuatro conjuntos de ejercicios se espera que el estudiante posea conocimiento instrumental y conceptual sobre las variables y la asignación. Se espera, además, que la formalización de estos conocimientos suceda en el aula, guiada por un docente que provea formalismos y definiciones para lo experimentado en la herramienta. 

La herramienta fue diseñada para ser utilizada como complemento de instancias formales de aprendizaje, como por ejemplo, una clase dictada por un docente. Puede ser utilizada como parte de la tarea domiciliaria enviada a los estudiantes, o como un ejercicio práctico para que realicen en clase (tanto individualmente como en grupo).

En las pruebas de la herramienta con niños y adolescentes durante la feria científico-tecnológica Ingeniería de Muestra (2023), se observó que la resolución de los ejercicios en grupos de dos o tres estudiantes permite intercambiar ideas y discutir las posibles soluciones.

En base a lo planteado anteriormente, y para aprovechar el potencial de la herramienta, es clave que luego de la realización de los ejercicios el docente plantee una instancia donde se pueda formalizar el conocimiento construido en la interacción, estableciendo los conceptos formales de variable y asignación y relacionándolos con los ejercicios realizados.

Para ingresar a Mileva, haz clic aquí