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La evaluación de mapas conceptuales:
un caso práctico

Proyecto de Fin de Máster
Máster en Tecnología Educativa:
e-learnin...
Índice general
1! Introducción

15!

2! Fundamentación teórica

18!

2.1! La representación gráfica del conocimiento

19!
...
2.3! Los mapas conceptuales

43!

2.1.1! Los orígenes de los mapas conceptuales

44!

2.3.1! Los elementos de un mapa conc...
Herramienta de evaluación

67!

Un ejemplo de aplicación

67!

2.3.5! La creación de mapas conceptuales con ordenador

68!...
3.4! Justificación del proyecto

112!

3.5! Objetivos de la investigación

113!

3.6! Contextualización

114!

3.6.1! La f...
4.1.1! Instrumento 1. Criterios de puntuación (Novak y Gowin, 1988)

135!

Proposiciones

136!

Jerarquía

137!

Enlaces c...
4.2.2! Datos obtenidos

156!

4.2.3! Realización de cambios en la herramienta

157!

4.2.4! Usuarios de la herramienta

15...
Anexo 6: Resultados de la primera aplicación de los criterios de puntuación
de Novak y Gowin

184!

Anexo 7: Resultados de...
Índice de figuras
Figura 1 - Taxonomía de los organizadores gráficos - (Trowbridge y
Wandersee, 1998) .......................
Figura 21 - Mapa conceptial jerárquico .............................................................55!
Figura 22 - Pregun...
Figura 42 - Ejemplo de mapa cognitivo (Coffey y otros, 2003)..........................86!
Figura 43 - Mapa mental, indican...
Índice de tablas
Tabla 1 - Modelo K-W-L sobre la barrera de islas, a partir Trowbridge y
Wandersee (1998) ...................
Tabla 16 - Tabla de frecuencias correspondiente a las frases de enlace
(Elaborada con SPSS) .................................
Tabla 31 - Tabla de frecuencias de las enlaces cruzados (Elaborada con
SPSS) ................................................
1 Introducción,
“Si no puedo dibujarlo, es que no lo entiendo" (Albert Einstein)

La frase, atribuida a Einstein, con la q...
Una vez enmarcados los mapas conceptuales dentro del mundo de la
representación gráfica del conocimiento y del entorno edu...
En base a todo ello, nos hemos propuesto cuatro objetivos de investigación:
1. Analizar los instrumentos de evaluación exi...
2 Fundamentación,teórica,
Nuestra fundamentación teórica se hará en base a cuatro ejes básicos, que
creemos que son fundam...
determinadas herramientas, tratando de explicar los motivos que nos
han llevado a ello.

2.1 La,representación,gráfica,del...
aprendizaje significativo, del cual hablaremos en otro apartado, y que es el
elemento definitorio de los mapas conceptuale...
organización. Por ello cuando analicemos, por ejemplo, un mapa conceptual (la
base de nuestro estudio), nos encontraremos ...
2.1.3 Los,organizadores,gráficos:,Trowbridge,y,Wandersee,
(1998),

Figura 1 - Taxonomía de los organizadores gráficos - (T...
Diagrama'de'espina'de'pez'
Conocido también como diagrama de Ishikawa o diagrama de causa-efecto,
debe su nombre de espina...
información y se extraen una serie de respuestas a las preguntas a partir de lo
que se ha aprendido (L).
K
¿Qué sabemos?
A...
Figura 3 - Diagrama de flujo

2

Redes'semánticas'
Fueron definidas por primera vez por Quillian en 1967 (citado por Trowb...
partir de la combinación de diferentes mapas conceptuales. Este tema se
desarrollará en un apartado posterior.
Las redes s...
Diagramas'clasificadores'(Roundhouse'diagrams)'
Deben su nombre a los antiguos edificios circulares que se utilizaban para...
Los'círculos'de'conceptos'
Son una herramienta gráfica metacognitiva, basada en la teoría del aprendizaje
significativo, d...
respuesta, y en la parte derecha la metodológica, es decir, el proceso que
seguirá para dar respuesta a la pregunta aplica...
2.1.4 Los,organizadores,gráficos:,Delengaigne,(2011),
Xavier Delengaigne, experto en mapas mentales, en una obra dedicada ...
2.2 El,aprendizaje,significativo,de,David,Ausubel,
“El aprendizaje significativo comprende la adquisición de nuevos signif...
eventos. Es entonces cuando el niño las relaciona con la etiquetadas por las
personas mayores que le rodean con palabras o...
aprendizaje significativo tiene ya más de cuarenta años de historia, y ha
recibido gran cantidad de aportaciones.
A pesar ...
3. Para que exista un aprendizaje significativo, la persona que aprende
debe escoger querer aprender significativamente. E...
enseñanza puede utilizarse para un aprendizaje u otro. No hemos de
presuponer que si utiliza un método de enseñanza por de...
•

Algunos docentes pueden no considerar correctas respuestas que lo son
desde un punto de vista significativo, pero que n...
Por ello, no basta con que el material sea intencionado y relacionable con ideas
que puedan ser aprendidas por determinado...
frase para construir una proposición representan conceptos. En este caso, no
se trata de aprender el significado de los co...
En este caso la nueva información, identificada en la figura como a5, se
relaciona con la idea superior A y es un nuevo ca...
establecidas anteriores, se llega a crear una de nueva, que recoge las
características de las ideas ahora subordinadas.

3...
and corporations (Novak, 2010) está dedicada a la memoria de Ausubel, que
murió en el año 2008.
Moreira (1997) mantiene qu...
Este mismo autor, expone en otro artículo (Moreira, 2012a, pp. 51-52), los diez
principios básicos en los que se fundament...
•

Johnson-Laird: Modelos mentales.

•

Vérgnaud: Campos conceptuales.

Y concluye “Creo que en cualquiera de estas teoría...
2.1.1 Los,orígenes,de,los,mapas,conceptuales,
La primera vez que se dieron a conocer a nivel general los mapas
conceptuale...
Los mapas conceptuales tienen por objeto representar relaciones
significativas entre conceptos en forma de proposiciones. ...
tamaño…). Lo que determina la categoría del objeto (en este caso,
perro) son las regularidades que presenta.
•

Los aconte...
Figura 16 - Ideas teóricas claves que subyacen en la construcción y uso de los mapas conceptuales (Cañas y Novak, 2006)

4...
Las$palabras$de$enlace
Las palabras de enlace, en los mapas conceptuales, se colocan sobre una
línea de conexión enlazando...
o Correlación / Probabilidad: Unos buenos resultados
académicos en la educación secundaria hacen prever un
correcto desarr...
La característica más importante de las proposiciones la recoge la definición de
Novak, en el fragmento que también hemos ...
hemos incluido ejemplos de diferentes organizadores gráficos, y hemos
seguido este formato.

Figura 17 - Mapa conceptual -...
Figura 19 - Los mapas conceptuales, según Novak (Cañas y Novak, 2009c)

52
Formados(por(proposiciones(
Este tema se ha explicado en el apartado anterior, y no entraremos en
demasiados detalles. Sól...
confusión, por lo que no se aconseja hacerlo más que en los casos en los que
sea estrictamente necesario.
Una variante de ...
Figura 21 - Mapa conceptial jerárquico

Pregunta(de(enfoque(
Para poder crear un buen mapa conceptual, es necesario establ...
un mapa conceptual muy distinto, más específico. Lo debe hacerse siempre es
presentar una pregunta, nunca un tema general,...
En realidad, si un mapa conceptual está bien construido, se pueden establecer
relaciones entre todos los conceptos del mis...
Representación(que(media(entre(humanos(
Los mapas conceptuales fueron diseñados para ser utilizados, directamente,
por ser...
La segunda, iniciada recientemente, y de hecho sólo en su primera fase
(Coffey, Reichherzer, Owsnick-Klewe y Wilde, 2012)....
•

Propuesta, por parte del docente, de una serie de conceptos, para que
después ellos seleccionen los que consideren sign...
Figura 25 - Mapa conceptual con los conceptos ordenados

4.(Creación(de(enlaces(
La siguiente fase consiste en unir los co...
5.(Añadir(las(palabras(de(enlace(
A las relaciones establecidas en la anterior fase, se les añaden las palabras de
enlace....
Figura 28 - Mapa conceptual con enlaces cruzados

7.(Revisión(final(
Por último, el mapa se revisa y ser realizan los camb...
tienen como finalidad facilitar el aprendizaje significativo: los mapas
conceptuales son como un esquema de lo que los alu...
Los mapas conceptuales se han utilizado también para identificar las
concepciones erróneas que puedan existir en el conoci...
La evaluación de mapas conceptuales: un caso práctico - Ernest Prats Garcia
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Trabajo de Fin del Màster Internuniversatio en Tecnología Educativa: e-learning y gestión del conocimiento presentado por Ernest Prats Garcia y defendido el día 25-09-2013.

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  1. 1. La evaluación de mapas conceptuales: un caso práctico Proyecto de Fin de Máster Máster en Tecnología Educativa: e-learning y gestión del conocimiento Universitat de les Illes Balears Septiembre 2013 Autor: Ernest Prats Garcia Director: Dr. Jesús Salinas Ibáñez
  2. 2. Índice general 1! Introducción 15! 2! Fundamentación teórica 18! 2.1! La representación gráfica del conocimiento 19! 2.1.1! Algunos aspectos previos 19! 2.1.2! Clasificación de los organizadores gráficos basados en teorías 20! 2.1.3! Los organizadores gráficos: Trowbridge y Wandersee (1998) 22! Diagrama de espina de pez 23! Gráficos K-W-L 23! Diagramas de flujo 24! Redes semánticas 25! Diagramas clasificadores (Roundhouse diagrams) 27! Los círculos de conceptos 28! Diagrama en V 28! 2.1.4! Los organizadores gráficos: Delengaigne (2011) 2.2! El aprendizaje significativo de David Ausubel 30! 31! 2.2.1! Los primeros aprendizajes 31! 2.2.2! Aprendizaje memorístico y aprendizaje significativo 32! 2.2.3! Los factores del aprendizaje significativo 36! 2.2.4! Tipologías de aprendizaje significativo 37! 2.2.5! Las diferentes formas del aprendizaje significativo 38! 1. Aprendizaje subordinado 38! 2. Aprendizaje de orden superior 39! 3. Aprendizaje combinatorio 40! 2.2.6! El aprendizaje significativo, según Novak 40! 2.2.7! Aprendizaje significativo, un concepto subyacente 42! 2
  3. 3. 2.3! Los mapas conceptuales 43! 2.1.1! Los orígenes de los mapas conceptuales 44! 2.3.1! Los elementos de un mapa conceptual 44! Los conceptos 45! Las palabras de enlace 48! Las proposiciones 49! 2.3.2! Características de los mapas conceptuales 51! Formados por proposiciones 53! Estructura jerárquica 53! Pregunta de enfoque 55! Enlaces cruzados 56! Fundamentación teórica 57! Representación que media entre humanos 58! 2.3.3! Cómo construir un mapa conceptual 1. Definir el tema o la pregunta de enfoque. 59! 59! 2. Identificar los conceptos más importantes relacionados con el tema. 59! 3. Ordenar los conceptos, de arriba abajo 60! 4. Creación de enlaces 61! 5. Añadir las palabras de enlace 62! 6. Creación de enlaces cruzados 62! 7. Revisión final 63! 2.3.4! Usos de los mapas conceptuales en la educación 63! Soporte en el aprendizaje 63! Herramienta de trabajo colaborativo 65! Organizadores avanzados 65! Herramienta para soporte a la navegación 66! 3
  4. 4. Herramienta de evaluación 67! Un ejemplo de aplicación 67! 2.3.5! La creación de mapas conceptuales con ordenador 68! 2.3.6! El programa CmapTools 69! Los orígenes de CmapTools 70! Características destacadas de CmapTools 72! Colaboración y compartición con servidores compartidos 75! Otros proyectos del IHMC relacionados con CmapTools 78! 2.3.7! Los Congresos de Mapas Conceptuales (CMC) 80! 2.3.8! Mapas conceptuales y otros tipos de mapas 81! Mapas de conocimiento 81! Redes semánticas 83! Los mapas mentales 86! Mapas conceptuales y mentales comparados 87! 2.4! Mapas conceptuales y evaluación 90! 2.4.1! La evaluación de mapas conceptuales según Novak y Gowin 92! 2.4.2! El estudio de los modelos de evaluación del IHCM 94! 2.4.3! Criterios para evaluar mapas conceptuales (Strautmane, 2012) 96! 2.4.4! Instrumentos de evaluación de mapas conceptuales del proyecto Conéctate al Conocimiento 98! Taxonomía topológica 100! De la taxonomía semántica a la rúbrica semántica 102! 3! Metodología 107! 3.1! Fundamentación metodológica 107! 3.2! Objeto de la investigación 109! 3.3! Definición del problema 110! 4
  5. 5. 3.4! Justificación del proyecto 112! 3.5! Objetivos de la investigación 113! 3.6! Contextualización 114! 3.6.1! La formación a distancia del profesorado no universitario en las islas Baleares 114! 3.6.2! Los materiales de formación 118! 3.6.3! El curso Elaboració de mapes conceptuals amb CmapTools 120! 3.7! Población y selección de la muestra 124! 3.8! Procedimientos e instrumentos de la investigación 126! 3.8.1! Selección de los instrumentos 126! Criterios de puntuación de los mapas conceptuales (Novak y Gowin, 1988) 126! Taxonomía topológica (Cañas y otros, 2006) 126! Rúbrica semántica (Conéctate al Conocimiento, 2008; Miller y Cañas, 2008) 128! 3.8.2! Primera aplicación de los instrumentos 129! 3.8.3! Introducción de cambios en los instrumentos 129! Criterios de puntuación de los mapas conceptuales (Novak y Gowin, 1988) 129! Taxonomía topológica (Cañas y otros, 2006) 130! Rúbrica semántica (Conéctate al Conocimiento, 2008; Miller y Cañas, 2008) 130! 3.8.4! Segunda aplicación de los instrumentos 130! 3.9! Proceso de análisis de la información 131! 3.10! Limitaciones del proceso 132! 4! Análisis de resultados 134! 4.1! Análisis individualizado de los instrumentos 5 134!
  6. 6. 4.1.1! Instrumento 1. Criterios de puntuación (Novak y Gowin, 1988) 135! Proposiciones 136! Jerarquía 137! Enlaces cruzados 137! Ejemplos 137! Totales 138! Modificaciones en el instrumento 138! 4.1.2! Instrumento 2. Taxonomía topológica (Cañas y otros, 2006) 140! Reconocimiento de conceptos 141! Frases de enlace 142! Nivel de ramificación 142! Nivel de profundidad 143! Enlaces cruzados 143! Totales 144! Modificaciones en el instrumento 145! 4.1.3! Instrumento 3. Rúbrica semántica (Miller y Cañas, 2008) 148! Estructura y exhaustividad de los conceptos 149! Estructura proposicional 149! Proposiciones erróneas 150! Proposiciones dinámicas 150! Enlaces cruzados 151! Jerarquía de conceptos 152! Resultados totales 152! Nivel semántico 153! 4.2! Análisis en conjunto de los instrumentos empleados 4.2.1! Usabilidad 154! 154! 6
  7. 7. 4.2.2! Datos obtenidos 156! 4.2.3! Realización de cambios en la herramienta 157! 4.2.4! Usuarios de la herramienta 157! 5! Conclusiones 159! 5.1! En base a los objetivos de la investigación 159! 5.1.1! Analizar los instrumentos de evaluación existentes 159! 5.1.2! Aplicar determinados instrumentos 159! 5.1.3! Evaluar los resultados obtenidos 160! 5.1.4! Proponer mejoras en los instrumentos 160! 5.2! En base a las preguntas del proceso de investigación 160! 5.2.1! Primera pregunta 160! 5.2.2! Segunda pregunta 161! 5.2.3! Tercera pregunta 161! 5.2.4! Cuarta pregunta 162! 5.2.5! Quinta pregunta 162! 5.3! Líneas de investigación futuras 162! Referencias 164! Anexos 170! Anexo 1: Criterios de puntuación de los mapas conceptuales (Novak y Gowin, 1988) 170! Anexo 2: Taxonomía Topológica (Cañas y otros, 2006) 172! Anexo 3: Criterios de aplicación de la taxonomía topológica (Conéctate al Conocimiento, 2005) 176! Anexo 4: Rúbrica semántica – Descripción e instrucciones de uso (Conéctate al Conocimiento, 2008) 178! Anexo 5. Rúbrica semántica presentada en formato resumido 183! 7
  8. 8. Anexo 6: Resultados de la primera aplicación de los criterios de puntuación de Novak y Gowin 184! Anexo 7: Resultados de la primera aplicación de la taxonomía topológica 186! Anexo 8: Resultados de primera aplicación de la rúbrica semántica 188! Anexo 9: Resultados de la segunda aplicación de los criterios de puntuación de Novak y Gowin (Versión 1) 190! Anexo 10: Resultados de la segunda aplicación de los criterios de puntuación de Novak y Gowin (Definitiva) 192! Anexo 11: Resultados de la segunda aplicación de la taxonomía topológica (Definitiva) 194! Anexo 12: Resultados de la segunda aplicación de la rúbrica semántica (Defintiva) 196! 8
  9. 9. Índice de figuras Figura 1 - Taxonomía de los organizadores gráficos - (Trowbridge y Wandersee, 1998) ......................................................................................22! Figura 2 - Diagrama de espina de pez ..............................................................23! Figura 3 - Diagrama de flujo ..............................................................................25! Figura 4 - Red neuronal, ejemplo de red de apendizaje (Sowa, 1991) .............26! Figura 5 - Diagrama clasificador (Trowbridge y Wandersee, 1998) ..................27! Figura 6 - Cículo de conceptos con visión telescópica (Trowbridge y Wandersee, 1998) ......................................................................................28! Figura 7 - UVE de Gowin, con sus elementos (Novak y Gowin, 1988 ..............29! Figura 8 - El continuo aprendizaje mecánico – significativo (Moreira, 2012a, p.4) ....................................................................................................................34! Figura 9 – Relaciones entre tipos de aprendizaje y de enseñanza (según Novak, 2010, p. 64) ....................................................................................35! Figura 10 - Substitución derivada ......................................................................38! Figura 11 – Substitución correlativa ..................................................................39! Figura 12 - Aprendizaje de orden superior ........................................................39! Figura 13 - Aprendizaje combinatorio ................................................................40! Figura 14 - Relación entre aprendizaje significativo y predisposición para aprender .....................................................................................................41! Figura 15 - Elementos de un mapa conceptual .................................................45! Figura 16 - Ideas teóricas claves que subyacen en la construcción y uso de los mapas conceptuales (Cañas y Novak, 2006) .............................................47! Figura 17 - Mapa conceptual - Proposición con tres conceptos .......................51! Figura 18 - Mapa conceptual – Proposición con dos conceptos .......................51! Figura 19 - Los mapas conceptuales, según Novak (Cañas y Novak, 2009c) ..52! Figura 20 - Mapa conceptual cíclico ..................................................................54! 9
  10. 10. Figura 21 - Mapa conceptial jerárquico .............................................................55! Figura 22 - Pregunta de enfoque en un mapa conceptual ................................56! Figura 23 - Diferentes ejemplos de enlaces cruzados en un mapa conceptual 57! Figura 24 - Mapa conceptual con pregunta de enfoque y lista de conceptos ...60! Figura 25 - Mapa conceptual con los conceptos ordenados .............................61! Figura 26 - Mapa conceptual con primeros enlaces ..........................................61! Figura 27 - Mapa conceptual con las palabras de enlace .................................62! Figura 28 - Mapa conceptual con enlaces cruzados .........................................63! Figura 29 - Uno de los mapas conceptuales que forman parte del Center for Mars Exploration .........................................................................................67! Figura 30 – Fragmento de mapa conceptual con recursos, con uno desplegado ....................................................................................................................72! Figura 31 - Carpeta de un modelo de conocimiento con CmapTools ...............73! Figura 32 - Función de búsqueda en CmapTools .............................................74! Figura 33 - Mapa conceptual con el módulo de presentaciones activado .........75! Figura 34 - Mapa conceptual con anotaciones del docente desplegadas .........77! Figura 35 - Sopa de conocimiento (Cañas y otros, 2001) .................................78! Figura 36 – Entorno de trabajo de Umaps, la versión web 2.0 de CmapTools 79! Figura 37 - CmapEdit, la versión de CmapTools para iPad ..............................80! Figura 38 - Mapa de conocimiento, según modelo TCU (Bahr y Dansereau, 2001) ..........................................................................................................82! Figura 39 - Mapa de conocimiento, según modelo CRESST (Shavelson y RuizPrimo, 2000) ...............................................................................................83! Figura 40 - Ejemplo de red semantica según Fisher (Shavelson y Ruiz-Primo, 2000) ..........................................................................................................84! Figura 41 - Ejemplo de red semántica según Jonassen (Jonassen, Carr y Yueh, 1998) ...........................................................................................................85! 10
  11. 11. Figura 42 - Ejemplo de mapa cognitivo (Coffey y otros, 2003)..........................86! Figura 43 - Mapa mental, indicando posibles usos (basado en Wheeldon y Åhlberg, 2012) ............................................................................................87! Figura 44 - Diferencias entre mapas conceptuales y mentales (Wheeldon y Åhlberg, 2012) ............................................................................................88! Figura 45 – Las representaciones del conocimiento en forma de mapa (excluyendo a los mapas conceptuales). Creado a partir de Cañas et al. (2003) .........................................................................................................89! Figura 46 - Aplicación de los criterios de puntuación a un mapa ejemplo (Novak y Gowin) .........................................................................................93! Figura 47 – Modelo para la evaluación según el método estructural (McClure, Sonak, y Suen, 1999) .................................................................................95! Figura 48 - Número de actividades en línea por curso (Fuente: Conselleria d’Educació) ...............................................................................................117! Figura 49 - Participantes en actividades en línea por curso (Fuente: Conselleria d’Educació) ...............................................................................................118! Figura 50 - Iconos identificativos de las actividades en los materiales de formación ..................................................................................................119! Figura 51 - Instrumentos de anáisis utilizados, según tipologías ....................135! Figura 52 - Modelo de mapa conceptual de nivel 6, que incluye recursos (Conéctate al Conocimiento) ....................................................................145! 11
  12. 12. Índice de tablas Tabla 1 - Modelo K-W-L sobre la barrera de islas, a partir Trowbridge y Wandersee (1998) ......................................................................................24! Tabla 2 - Clasificación de los organizadores gráficos según Delengaigne (2011) .........................................................................................................30! Tabla 3 - Fundamentos de la teoría de la educación, según Joseph D. Novak 42! Tabla 4 - Criterios de puntuación basados en sus componentes (Strautmane, 2012) ..........................................................................................................97! Tabla 5 - Criterios de puntuación basados en su estructura (Strautmane, 2012) ....................................................................................................................97! Tabla 6 - Otros criterios de clasifcación (Strautmane, 2012).............................98! Tabla 7 - Cursos y participantes 2001-11 (Fuente: Conselleria d’Educació)..117! Tabla 8 - Participantes en el curso Elaboració de mapes conceptuals amb CmapTools ...............................................................................................125! Tabla 9 - Análisis estadístico de la 1ª aplicación de Novak y Gowin (Elaborado con SPSS) ................................................................................................136! Tabla 10 - Tabla de frecuencias de criterio “Ejemplos” (Elaborado con SPSS) ..................................................................................................................138! Tabla 11 - Análisis estadístico de la 2ª aplicación de Novak y Gowin (Elaborado con SPSS) ................................................................................................139! Tabla 12 - Tabla de frecuencias del criterio Recursos (Eslaborada con SPSS) ..................................................................................................................140! Tabla 13 - Comparación valores totales con y sin recursos (Elaborada con SPSS) .......................................................................................................140! Tabla 14 - Análisis estadístico de la primera aplicación de la taxonomía topológica (Elaborada con SPSS) ............................................................141! Tabla 15 - Tabla de frecuencias correspondiente a los conceptos (Elaborada con SPSS) ................................................................................................142! 12
  13. 13. Tabla 16 - Tabla de frecuencias correspondiente a las frases de enlace (Elaborada con SPSS) .............................................................................142! Tabla 17 – Tabla de frecuencias del nivel de ramificación (Elaborada con SPSS) .......................................................................................................143! Tabla 18 – Tabla de frecuencias del nivel de profundidad (Elaborada con SPSS) .......................................................................................................143! Tabla 19 – Tabla de frecuencias de los enlaces cruzados (Elaborada con SPSS) .......................................................................................................144! Tabla 20 - Tabla de frecuencias de valores totales (Elaborada con SPSS) ....144! Tabla 21 - Tabla de frecuencias de Criterios (Elaborada con SPSS)..............146! Tabla 22 - Tabla de frecuencias de totales 1ª versión del instrumento (Elaborada con SPSS) .............................................................................146! Tabla 23 . Tabla de frecuencias de totales 2ª versión del instrumento (Elaborada con SPSS) .............................................................................147! Tabla 24 - Tabla de frecuencias de totales ponderados 1ª versión del instrumento (Elaborada con SPSS)..........................................................147! Tabla 25 - Tabla de frecuencias de totales ponderados 2ª versión del instrumento (Elaborada con SPSS)..........................................................147! Tabla 26 - Análisis estadístico de la aplicación definitiva de la rúbrica semántica (Elaborada con SPSS) .............................................................................149! Tabla 27 - Tabla de frecuencias de la relevancia de los conceptos (Elaborada con SPSS) ................................................................................................149! Tabla 28 - Tabla de frecuencias de la estructura de los conceptos (Elaborada con SPSS) ................................................................................................150! Tabla 29 - Tabla de frecuencias de las proposiciones erróneas (Elaborada con SPSS) .......................................................................................................150! Tabla 30 - Tabla de frecuencias de las proposiciones dinámicas (Elaborada con SPSS) .......................................................................................................151! 13
  14. 14. Tabla 31 - Tabla de frecuencias de las enlaces cruzados (Elaborada con SPSS) .......................................................................................................152! Tabla 32 - Tabla de frecuencias de Jerarquía de conceptos (Elaborada con SPSS) .......................................................................................................152! Tabla 33 - Tabla de frecuencias de los resultados totales (Elaborada con SPSS) .......................................................................................................153! Tabla 34 - Tabla de frecuencias del nivel semántico (Elaborada con SPSS) .153! 14
  15. 15. 1 Introducción, “Si no puedo dibujarlo, es que no lo entiendo" (Albert Einstein) La frase, atribuida a Einstein, con la que abrimos este apartado de nuestra investigación expresa la necesidad de utilizar, muchas veces, una representación en forma gráfica para entender un elemento de conocimiento, de cualquier tipo. Este fenómeno es todavía más importante en el mundo educativo, donde los alumnos se enfrentan a textos, muchas veces extensos, que deben intentar entender. Es por ello que siempre han existido formas de convertir este conocimiento, que está en formato textual (o cualquier otro distinto), en una representación gráfica del mismo. Cuando hablamos de representación gráfica no nos estamos refiriendo al uso exclusivo de imágenes. Estamos hablando de lo que se conoce como representación gráfica del conocimiento. Aquello que sabemos, o que estamos aprendiendo, lo representamos de forma gráfica. Existen muchas técnicas para representar gráficamente el conocimiento. Campos (2005) llega a recoger más de 60 distintas. De algunas de ellas, hablaremos más adelante. Pero a nosotros lo que nos interesa es su aplicación en el mundo de la educación. Es, en este contexto, que en 1972 Josep D. Novak (Novak y Gowin, 1988), desarrolló los mapas conceptuales, basados en la teoría del aprendizaje significativo de David D. Ausubel. Ya se concibieron para ser aplicados en el mundo de la educación, primero como instrumento en la investigación educativa, y después como una herramienta de aula para mejorar el conocimiento del alumnado. El centro de nuestro proceso de investigación serán los mapas conceptuales. La elección de esta herramienta frente a otras se debe al hecho de que fue concebida desde sus inicios en el mundo de la educación, y pasó después a ser utilizada en otros ámbitos, como el gubernamental o el empresarial. No como otras, que se iniciaron en el mundo empresarial y han pasado después a tener usos educativos. 15
  16. 16. Una vez enmarcados los mapas conceptuales dentro del mundo de la representación gráfica del conocimiento y del entorno educativo, debemos centrar más el tema de nuestro estudio. Investigar sobre mapas conceptuales en general sería muy arriesgado, dada la gran cantidad de literatura científica que existe sobre el tema. Además, la mayor parte de ella se centra ya, desde hace tiempo, en aspectos concretos de los mismos. En nuestro caso, hemos optado por centrarnos en la evaluación de los mapas conceptuales. Tampoco es un tema nuevo, pues ya desde la primera vez que se dieron a conocer en público los mapas conceptuales (Novak y Gowin, 1988), se trataba el tema y se proponían instrumentos. Desde entonces, y especialmente después de la celebración del primer Congreso de Mapas Conceptuales en 2004, se ha escrito mucho sobre el tema. Llevamos trabajando con mapas conceptuales desde hace muchos años, especialmente en el ámbito de la formación permanente del profesorado. Y dentro de éste ámbito, nos dedicamos, entre otros temas, a formar en mapas conceptuales. La pregunta, tanto por nuestra parte cuando examinábamos los mapas conceptuales presentados por los docentes, como por parte de algunos de ellos cuando los querían aplicar en el su aula, era la misma ¿Cómo se pueden evaluar los mapas conceptuales?. Existe un número importante de herramientas que permiten la evaluación de mapas conceptuales. Por tanto, es necesario analizar aquellas que sean más representativas y seleccionar algunas para aplicarlas en la fase de investigación. Por lo que se refiere al ámbito de la tecnología educativa, ya hace muchos años que se confeccionan mapas conceptuales con ordenador. En nuestro caso, empezamos elaborándolos con herramientas de propósito general, para pasar después a programas especializados, como sería el caso de CmapTools. Consideramos que el que mejor se adapta a la teoría de los mapas conceptuales, y el que ofrece mayores posibilidades en el aula. Su espectro de utilización es muy amplio, ya que puede ser empleado tanto por alumnado de educación primaria como por investigadores universitarios, tal como demuestran los estudios existentes. 16
  17. 17. En base a todo ello, nos hemos propuesto cuatro objetivos de investigación: 1. Analizar los instrumentos de evaluación existentes 2. Aplicar determinados instrumentos de investigación 3. Evaluar los resultados obtenidos 4. Proponer mejoras de los instrumentos Al mismo tiempo, no planteamos algunas preguntas que creemos que el proceso de investigación debe ayudar a resolver: • ¿Son los mapas conceptuales un instrumento válido para la evaluación? • ¿Qué aspectos debe recoger un instrumento de evaluación de mapas conceptuales para que pueda considerarse como válido? • ¿Es suficiente la aplicación de un solo instrumento de evaluación o es necesario que sean más? ¿Porqué razones? • ¿Los profesores serían capaces de construir sus propios instrumentos de evaluación a partir de un marco conceptual básico? • ¿Existe un instrumento de evaluación válido para cualquier mapa conceptual? Comentadas las de nuestro estudio, tratemos de centrar su ámbito concreto de aplicación. Desde el curso 2007-08, impartimos un curso en modalidad elearning, (del cual también somos autores de los materiales, que debemos analizar), destinado al profesorado en activo en la Comunitat Autònoma de les Illes Balears. Se han realizado, en estos momentos, 17 ediciones del mismo, con una media de 20-25 alumnos por curso. Tenemos, por tanto, una población (número de mapas) más que suficiente para realizar la investigación. Para poder llegar a unas primeras conclusiones, pensamos que un grupo de los antes mencionados es suficiente. Es necesario seleccionar una serie de instrumentos correctos, y proceder a su aplicación a la muestra. Se ha de tener presente que la mayoría herramientas de evaluación requieren una aplicación manual, lo que ralentiza el proceso. Después de aplicadas, se examinarán los resultados obtenidos para analizarlos y así saber si el instrumento precisa modificaciones. Una vez finalizada esta fase, se procederá a extraer conclusiones y a hacer una propuesta de líneas futuras de investigación. 17
  18. 18. 2 Fundamentación,teórica, Nuestra fundamentación teórica se hará en base a cuatro ejes básicos, que creemos que son fundamentales para el trabajo posterior y van a requerir un análisis en profundidad. Recordemos que el tema de nuestra investigación es la evaluación con mapas conceptuales. Los cuatro ejes que nos hemos marcado en esta fundamentación teórica, son: 1. La representación gráfica del conocimiento. No se puede empezar a hablar directamente de mapas conceptuales sin recordar que estos son una forma de representación gráfica del conocimiento. Pensamos que se deben explicar (e intentar categorizar) los diferentes modelos existentes, hacer una breve explicación de los mismos, y presentar algunos ejemplos, incluso en formato gráfico. No se podría entender un estudio sobre este tema que estuviese formado sólo por texto. 2. El aprendizaje significativo. La fundamentación teórica en la que se basó Joseph D. Novak para crear los mapas conceptuales fue la teoría del aprendizaje significativo de David D. Ausubel, que le permitió dar coherencia a su modelo. Por ello, analizaremos los aspectos más relevantes que propone Ausubel en sus teorías, el desarrollo posterior que hizo Novak, y las aportaciones de otros autores. 3. Los mapas conceptuales. Al ser una forma de representación gráfica del conocimiento que tiene una fundamentación teórica (cosa que no pueden decir otras), presentaremos las características que los definen y diferencian de la resta de modelos. También presentaremos los aspectos más destacables del programa informático que hemos utilizado para nuestro estudio: CmapTools, desarrollado por el IHMC. Una parte de nuestra investigación no hubiese sido posible sin algunas de sus particularidades. 4. La evaluación de mapas conceptuales. El núcleo central de nuestra investigación será la evaluación de mapas conceptuales. Sobre este tema se ha escrito mucho, existen muchos instrumentos entre los que escoger, y, por tanto, nos veremos obligados a seleccionar unas 18
  19. 19. determinadas herramientas, tratando de explicar los motivos que nos han llevado a ello. 2.1 La,representación,gráfica,del,conocimiento, 2.1.1 Algunos,aspectos,previos, Según Trowbridge y Wandersee (1998), los estudios demuestran que gran parte del cerebro humano se dedica a funciones relacionadas con el proceso visual. El mismo proceso visual de la información se basa en una relación entre el ojo y el cerebro. Así, gran parte de lo llamamos visión, no ocurre sólo en el ojo, sino también en el córtex cerebral. Si analizamos los procesos visuales, veremos que todos parecen seguir unos patrones neuronales similares. Sobre este tema, los autores antes mencionados (Trowbridge y Wandersee, 1998) explican que: The visual primitives, which include such characteristics of the visual image as lines, edges, and shapes, are later analyzed in terms of basic contours such as vertical and horizontal lines, angles, and curved lines. (This suggests why simple line art illustrations are often as effective for learning as detailed color photographs.) Ultimately such features are compared with associations to prior knowledge and the cerebral cortex interprets what our eyes detect. (p. 109) Si analizamos el texto, veremos que algunos de los primeros elementos que se identifican son aquellos que formarán parte, junto con el texto, de la mayoría de las representaciones gráficas del conocimiento, y muy especialmente los mapas conceptuales. Es por ello que los organizadores gráficos están formados por elementos de rápida identificación (líneas, bordes, formas…) junto con elementos textuales. De esta manera son rápidamente interpretados por el cerebro, lo que facilita su comprensión. Además, vemos que el cerebro compara sus características para asociarlas con conocimientos previos existentes. Esto establece una relación con el 19
  20. 20. aprendizaje significativo, del cual hablaremos en otro apartado, y que es el elemento definitorio de los mapas conceptuales. De todas maneras, no es conveniente añadir elementos superfluos cuando representamos el conocimiento de forma gráfica. Los elementos extras pueden producir interferencias y distraer, perdiéndose parte del contenido por parte del lector. Se ha comparado esto con el efecto que produce un ruido cuando se está oyendo una pieza musical. Si a ello añadimos las posibilidades que no ofrece actualmente el software que permite crear estas tipo de elementos, nos encontramos a menudo con representaciones gráficas a las que se ha añadido tal cantidad de elementos superfluos que son realmente difíciles de interpretar. Y provocan frustración en el usuario. 2.1.2 ,Clasificación,de,los,organizadores,gráficos,basados,en, teorías, Si bien al empezar este capítulo hemos hablado de representación gráfica del conocimiento, a partir de ahora nos referiremos sólo a organizadores gráficos basados en teorías. Consideramos que son dos cosas distintas. Los modelos que permiten la representación gráfica del conocimiento no implican, en ningún momento, que este conocimiento esté organizado. Algunos autores se refieren a ellos también como Visualizaciones gráficas de la información (Huang y Tan, 2007). Tomemos como ejemplo las infografías. Tuvieron su eclosión en la prensa escrita a partir de los años 80 del siglo XX. Leturia (1998) sitúa su inicio con la aparición del diario USA Today el año 1982, que representó una revolución en el diseño de los periódicos. En los últimos años, las infografías se han convertido en un elemento más de la llamada Web 2.0, y existen gran cantidad de herramientas para su creación. Son utilizadas para representar cualquier tema, combinando elementos gráficos y textuales, pero no existe ningún tipo de organización preestablecida que implique que la información se organizará de la misma manera en todas las infografías, lo que puede dificultar su comprensión. En el caso de los modelos destinados a la organización gráfica del conocimiento ya incorporan, incluso en su mismo nombre, del concepto de 20
  21. 21. organización. Por ello cuando analicemos, por ejemplo, un mapa conceptual (la base de nuestro estudio), nos encontraremos en que todos ellos pretenden organizar la información que presentan, para facilitar su lectura. Otro factor diferenciador es que estos modelos gráficos tienen una fundamentación teórica, cosa que no sucede con los anteriores. Además, en el caso concreto de los mapas conceptuales se basa en la teoría del aprendizaje significativo, de David P. Ausubel y su posterior representación gráfica, a partir de las teorías de Joseph D. Novak, temas de los que hablaremos ampliamente más adelante. No existe un número elevado de estudios de conjunto o clasificaciones referido a los organizadores gráficos del conocimiento. En nuestro caso, nos centraremos en la propuesta por Trowbridge y Wandersee,(1998), que se basa en una anterior de Readence, Bean y Baldwin. A pesar de la antigüedad de la investigación original (1985), consideramos que ofrece un marco general que puede albergar a todos los organizadores gráficos. A continuación de esta propuesta, presentaremos, en forma esquemática (tampoco el autor ofrece más detalles), la propuesta de Delengaigne (2011). Cuando hablemos de mapas conceptuales, presentaremos una nueva clasificación, centrada en modelos semejantes a ellos. Dejaremos al margen de nuestro estudio la obra de Campos (2005). Es la que recoge más tipos de representaciones gráficas (un total de 64 diferentes), pero no presenta ninguna taxonomía para clasificarlos. Explica con detalle la mayoría de las tipologías, ofrece bibliografía, pero no consideramos que aporte nada a nuestro estudio el mero hecho de reproducir la lista de representaciones que hace, y hacer una explicación de las mismas se alejaría de la finalidad de simple introducción que tiene este capítulo. Es una obra muy interesante, que conviene analizar en profundidad en futuros estudios. 21
  22. 22. 2.1.3 Los,organizadores,gráficos:,Trowbridge,y,Wandersee, (1998), Figura 1 - Taxonomía de los organizadores gráficos - (Trowbridge y Wandersee, 1998) Siguiendo a estos autores, analizaremos algunos de los organizadores gráficos propuestos. No examinaremos, de momento, ni los mapas conceptuales (tema de este estudio) ni los mapas mentales, que no aparecen citados en la taxonomía de utilizamos, y que por la confusión que existe entre éstos y los mapas conceptuales serán analizados más adelante. Antes de continuar, nos gustaría hacer una aclaración sobre la taxonomía de los organizadores gráficos que estamos analizando: el estudio es un capítulo de un libro (Mintzes, Wandersee y Novak, 1998) que lleva como título Teaching science for understanding: A human constructivist view. Por tanto, los modelos y ejemplos que se proponen están centrados en el ámbito de la enseñanza de las ciencias. Y Joseph D. Novak fue uno de los coordinadores de la obra. 22
  23. 23. Diagrama'de'espina'de'pez' Conocido también como diagrama de Ishikawa o diagrama de causa-efecto, debe su nombre de espina de pez por presentar similitudes con el esqueleto de este animal. En la parte izquierda está situada la cabeza, que es dónde se sitúa el problema a resolver. En la derecha, una línea principal de la que salen diferentes ramificaciones. Es en estas ramificaciones donde se van añadiendo las causas, clasificadas por tipologías y ordenadas según su importancia. El origen de este diagrama se encuentra en el análisis de los problemas del mundo de la industria, y fue diseñado por Kaoru Ishikawa los años 60 del siglo XX. Figura 2 - Diagrama de espina de pez 1 Gráficos'K4W4L' El modelo K-W-L debe su nombre a los tres elementos en que se sustentan: • Lo que los estudiantes conocen (Know) • Lo que los estudiantes quieren saber (Want to Know) • Lo que los estudiantes han aprendido (Learned) Se parte de los conocimientos previos sobre un tema (K), se hacen una serie de preguntas relacionadas con los mismos (W), se busca y analiza la 1 http://en.wikipedia.org/wiki/Ishikawa_diagram 23
  24. 24. información y se extraen una serie de respuestas a las preguntas a partir de lo que se ha aprendido (L). K ¿Qué sabemos? Algunas son parques. Algunas son muy concurridas. Tienen mucha arena. Hay conchas en la playa. W ¿Qué queremos saber? ¿De dónde proviene la arena? ¿De dónde vienen las conchas? ¿Hay tiburones en el agua? ¿Por qué no hay muchos árboles? L ¿Qué hemos aprendido? Los parques permiten a todos la oportunidad de visitar la playa. Cuando una isla pierde su arena, se llama erosión. Las personas que viven o visitan en estas islas deben estar atentos a los huracanes. Hay todo tipo de vida marina en las aguas que rodean las barrera de islas. La sal marina y los suelos pobres dificultan que los árboles crezcan allí. Tabla 1 - Modelo K-W-L sobre la barrera de islas, a partir Trowbridge y Wandersee (1998) Como se puede comprobar, en este caso la representación gráfica se hace en forma de tabla. Según nuestra opinión, estos modelos no pueden considerarse representación gráfica del conocimiento en el sentido estricto del término. No es el único ejemplo en este formato propuesto por los autores. De hecho, establecen una categoría específica para la tablas, donde presentan modelos de ellas que deben ser rellenadas por los alumnos. Diagramas'de'flujo' Se desarrollaron por parte de los expertos en lógica y en la creación de programas informáticos. Tienen como finalidad explicar de forma gráfica los procedimientos. Disponen de símbolos que tienen unos significados definidos que representan el flujo de la ejecución utilizando flechas. Siempre tienen un punto de inicio y otro de fin del proceso. 24
  25. 25. Figura 3 - Diagrama de flujo 2 Redes'semánticas' Fueron definidas por primera vez por Quillian en 1967 (citado por Trowbridge y Wandersee, 1998), como modelos jerárquicos de la memoria semántica humana. Parte de la base de que los conceptos generales dan acceso a otros más específicos. En desarrollos posteriores, presentan similitudes con los mapas conceptuales, pero las redes semánticas pueden trabajar de forma multidimensional, estableciendo relaciones entre elementos independientes, y asociando texto e imágenes. En un principio, se consideraba que los mapas conceptuales y las redes semánticas podrían complementarse. Partiendo de mapas conceptuales de pequeñas dimensiones, fáciles de manipular, se podía construir un modelo mayor, en forma de red semántica. Actualmente, programas para la creación de mapas conceptuales como el programa CmapTools, permiten la creación de modelos de conocimiento, a 2 http://es.wikipedia.org/wiki/Diagrama_de_flujo 25
  26. 26. partir de la combinación de diferentes mapas conceptuales. Este tema se desarrollará en un apartado posterior. Las redes semánticas pueden presentar gran cantidad de variantes. Sowa (1991) las clasifica en seis tipologías diferentes: 1. Redes de definición - Establecen relaciones entre un conceptos y los subtipos que se acaban de definir. Las redes resultares se definen como jerarquías de generalización. 2. Redes asertivas - Diseñadas para afirmar proposiciones. Todas la información que contiene se considera como verdadera. 3. Redes implicativas - Usan las implicaciones como relación para conectar nodos. Pueden utilizarse para representar diferentes tipos de patrones, como causalidad, interferencias.. 4. Redes ejecutables - Incluyen algún mecanismo para hacer inferencias o buscar patrones o asociaciones. 5. Redes de aprendizaje - Permiten construir representaciones mediante la adquisición de conocimientos a partir de ejemplos. 6. Redes híbridas - Combinan una o más de las técnicas anteriores. Al hablar de mapas conceptuales más adelante, volveremos a incidir en las redes semánticas. Figura 4 - Red neuronal, ejemplo de red de apendizaje (Sowa, 1991) 26
  27. 27. Diagramas'clasificadores'(Roundhouse'diagrams)' Deben su nombre a los antiguos edificios circulares que se utilizaban para clasificar las locomotoras de los trenes, tanto para almacenarlas como para girarlas. Fueron introducidos en el mundo de la enseñanza de las ciencias por Wandersee. La idea es que los docentes se imaginen que el centro del diagrama es un reloj que gira hacia la derecha (la posición inicial son las 12 horas). El concepto central se aplica a los diferentes subsectores exteriores (como si fuese un reloj con dos esferas, donde la interior y la exterior pueden rotar de manera independiente). Las paradas previstas representan una secuencia de eventos. Este modelo (es decir, un giro completo), puede aplicarse tanto a una lección, como a una unidad didáctica o al conjunto de un plan de estudios, siempre desde la perspectiva conceptual. Figura 5 - Diagrama clasificador (Trowbridge y Wandersee, 1998) 27
  28. 28. Los'círculos'de'conceptos' Son una herramienta gráfica metacognitiva, basada en la teoría del aprendizaje significativo, de David P. Ausubel. Fueron desarrollados por Wandersee en 1987 (citado por Trowbridge y Wandersee, 1998). Parten de la premisa de la construcción de diagramas por parte de los propios alumnos para ayudar en su proceso de construcción del conocimiento. Se construyen a partir de círculos, relacionándolos con el campo de visión humano, que tiene una forma aproximadamente circular. Para cada diagrama se sugiere un máximo de cinco círculos. Figura 6 - Cículo de conceptos con visión telescópica (Trowbridge y Wandersee, 1998) Diagrama'en'V' Se trata de otra herramienta gráfica metacogntiva basada en la teoría del aprendizaje significativo de Ausubel. Se la conoce con diferentes nombres: diagrama en UVE, la UVE de Gowin… (Novak y Gowin, 1988). Fue desarrollada por D. Bob Gowin para conseguir que los estudiantes comprendiesen mejor la estructura del conocimiento y cómo se produce éste. Si lo examinamos, veremos que en la parte derecha se encuentra la parte teórica (o conceptual), en el centro la pregunta a la cual se quiere dar 28
  29. 29. respuesta, y en la parte derecha la metodológica, es decir, el proceso que seguirá para dar respuesta a la pregunta aplicando la teoría. Los diagramas en UVE, como cualquier representación gráfica del conocimiento, pueden presentar dificultades cuando se empieza a trabajar con ellos. Los pasos a seguir (Trowbridge y Wandersee, 1998) serían: 1. Establecer la pregunta de enfoque 2. Decidir los hechos que se quieren estudiar 3. Elaborar la parte derecha del diagrama (la correspondiente a la metodología) 4. Desarrollar la parte teórica (la izquierda del diagrama). 5. Modificar la parte metodológica a partir de las aportaciones de la parte teórica. De todo ello, se reduce que en el uso de los diagramas en UVE el diálogo entre la teoría y la práctica es constante. Figura 7 - UVE de Gowin, con sus elementos (Novak y Gowin, 1988 29
  30. 30. 2.1.4 Los,organizadores,gráficos:,Delengaigne,(2011), Xavier Delengaigne, experto en mapas mentales, en una obra dedicada al aprendizaje con organizadores gráficos (Delengaigne, 2011), hace un clasificación de los mismos en base a diferentes categorías, y muestra un ejemplo gráfico de cada uno de ellos. Después, cuando se centra con más detalle en cada una de las categorías, sólo presenta un ejemplo conreto de cada una de ellas. A pesar de estas limitaciones, pensamos que la clasificación es perfectamente válida y puede servir como base para una taxonomía a desarrollar en el futuro. Tipología Nombre Organizadores gráficos conceptuales Mapa conceptual Mapa mental Mapa de tela de araña Diagrama de spray Mapa de burbuja Mapa de estrella Organizadores gráficos causales Diagrama de espina de pez Organizadores gráficos de comparación o contraste Diagrama de Venn Matriz Mapa de burbuja doble Organizadores gráficos jerárquicos Diagrama arbóreo Organizadores gráficos secuenciales Diagrama de flujo Organizadores gráficos cíclicos Diagrama de ciclo Organizadores gráficos no clasificables Diagrama de tormenta de ideas Diagrama en 3D Tabla 2 - Clasificación de los organizadores gráficos según Delengaigne (2011) Más adelante, al hablar de mapas conceptuales, volveremos a hacer una clasificación, esta vez centrada en aquellos organizadores gráficos basados en mapas. 30
  31. 31. 2.2 El,aprendizaje,significativo,de,David,Ausubel, “El aprendizaje significativo comprende la adquisición de nuevos significados y, a la inversa, éstos son producto del aprendizaje significativo” (Asubel, 1976, p. 55) No se puede se pueden explicar los mapas conceptuales al margen de su fundamentación teórica, basada en el aprendizaje significativo de David P. Ausubel, elaborada en los años sesenta siglo XX. Novak y Gowin (1984) lo reconocen cuando señalan: El fundamento filosófico de nuestro trabajo hace que los conceptos, y las proposiciones que forman los conceptos sean elementos centrales en la estructura del conocimiento y en la construcción del significado. La teoría del aprendizaje propuesta por David Ausubel […] es la mejor de entre las que concentran la atención en los conceptos y en el aprendizaje proposicional como base sobre la que construyen los individuos sus significados propios e idiosincrásicos. (p. 23) Para poder elaborar este apartado se han consultado diferentes fuentes (Ausubel, 1976, 2002; Ballester, 2002; Moreira, 1997, 2006, 2012a, 2012b; Novak, 1998, 2010; Novak y Cañas, 2006; Novak y Gowin, 1984; Rodríguez, 2004, 2010, 2011) a partir de las cuales pretendemos ofrecer una visión general del que es el aprendizaje significativo. No entraremos en las últimas revisiones de la teoría, como sería el aprendizaje significativo crítico de Moreira (2012a, 2012b) porque consideramos que no aportan novedades que afecten a la fundamentación teórica de los mapas conceptuales. 2.2.1 Los,primeros,aprendizajes, Para poder definir el aprendizaje significativo, debemos empezar por plantearnos cómo se construyen los primeros conceptos en el ser humano, desde el momento del nacimiento. En una primera fase, que llegaría hasta los tres años (Novak y Cañas, 2006), los niños van descubriendo regularidades en su entorno. Es lo que se define como aprendizaje por descubrimiento. Estas regularidades, también conocidas como patrones, se refieren a objetos u 31
  32. 32. eventos. Es entonces cuando el niño las relaciona con la etiquetadas por las personas mayores que le rodean con palabras o símbolos. Pongamos un ejemplo: llega un momento en que el niño relaciona una silla (que es un objeto), con la palabra correspondiente pronunciada por los adultos. Lo mismo sucede cuando hablamos de eventos (ir al parque) o de determinados símbolos. A otro nivel estaría el aprendizaje por recepción. En él, los nuevos significados tienen su origen en la realización de preguntas por parte del sujeto que está aprendiendo y recibir respuestas por parte del que enseña. En este caso concreto, lo que se intenta conseguir con las respuestas es una relación entre los conceptos nuevos (que son objeto de la pregunta) y otros ya existentes. Se puede considerar que aprendizaje por recepción consigue la fijación de los nuevos conceptos en la mente del aprendiz, porque establece una relación con lo que ya sabía. 2.2.2 Aprendizaje,memorístico,y,aprendizaje,significativo, La teoría de Ausubel de basa en una diferenciación clara entre dos tipos de aprendizaje: memorístico y significativo. En el aprendizaje memorístico (Novak y Gowin, 1984), los nuevos conocimientos se adquieren simplemente a través de la memorización y son incorporados a la estructura de conocimientos previos de una persona de forma arbitraria, sin establecer ningún tipo de relación con los conocimientos previos del individuo. Ello provoca que se olviden fácilmente (y la mayor parte de las veces que no se entiendan), al no existir esta relación con lo que ya se conoce. Intentar explicar y definir con propiedad el aprendizaje significativo puede llegar a ser complejo, pues el tema ha sido tratado por diferentes autores, y existen diferencias entre sus definiciones. Tal como señala Moreira (1997), el concepto se ha trivializado, usado de forma incorrecta y a veces se ha hecho una simple incorporación superficial al discurso educativo. Siguiendo en esta misma línea, Rodríguez (2004) muestra todos los aspectos sin los cuales el aprendizaje significativo no es posible (y que muchas veces no se cumplen). La misma autora, en una obra posterior (Rodríguez, 2010), recuerda que la teoría del 32
  33. 33. aprendizaje significativo tiene ya más de cuarenta años de historia, y ha recibido gran cantidad de aportaciones. A pesar de todo ello, pasaremos a definir lo que es aprendizaje significativo, dado que es la fundamentación teórica de los mapas conceptuales, objeto de este trabajo. Y empezaremos por una frase de Ausubel (1976): Si tuviese que reducir toda la psicología educativa a un sólo principio, enunciaría éste: el factor más importante que influye en el aprendizaje es lo que el alumno ya sabe. Averígüese esto y enséñese consecuentemente. (p. 6) Diferentes autores han citado y analizado esta frase, como Moreira (2006, 2012a) o Rodríguez (2010): El elemento crítico, según Ausubel, es la estructura previa de conocimiento del alumno (o sea, su estructura cognitiva). Antes de empezar cualquier nuevo aprendizaje, debe analizarse esta, para diseñar un aprendizaje adaptado a ella. Así podrá establecer relaciones entre los conceptos que conoce (que están en su estructura cognitiva) y los nuevos que debe aprender. Para que esto se produzca, los recursos que se utilicen en el proceso de aprendizaje deben ser significativos, relacionables con los que ya conoce. Para que el aprendizaje significativo se produzca, deben darse tres condiciones (Ausubel, 2002; Moreira, 2012a; Novak y Cañas, 2006): 1. Aquello que se va a aprender debe ser conceptualmente claro. Al mismo tiempo, debe ser expresado en un lenguaje que permita relacionarlo con los conceptos previos del alumno. También debe incluir ejemplos para clarificar todavía más esta relación. 2. Aquel que aprende debe poseer, de forma previa, un conocimiento relevante. Se produce a partir de los tres años de edad. Tiene una relación directa con el anterior, e implica que las estructuras conceptuales se presenten de forma explícita para poder establecer relaciones con el conocimiento previo y sirvan de base para futuros aprendizajes. 33
  34. 34. 3. Para que exista un aprendizaje significativo, la persona que aprende debe escoger querer aprender significativamente. Está claro que es el alumno el que decide si quiere aprender integrando los nuevos significados que le trasmite el docente dentro de su conocimiento previo, o bien se limita a aprender de forma memorística. El docente tiene un control sólo indirecto sólo la motivación del aprendiz. Puede influir utilizando determinadas estrategias de enseñanza y de evaluación. En este último aspecto, el de la evaluación, el tipo de prueba escogida es un elemento crítico para fomentar el aprendizaje significativo. La mayoría de las pruebas utilizadas están enfocadas hacia un aprendizaje memorístico. El caso extremo son las pruebas de respuesta corta, o las tipo test, que promueven un aprendizaje memorístico puro. De hecho, es muy complicado, por no decir imposible, evaluar un aprendizaje significativo a partir de este tipo de evaluaciones. De todas formas, según Moreira (2012a, p.3), “Aprendizaje significativo y aprendizaje mecánico están ubicados a lo largo de un mismo continuo”, tal como él mismo representa de forma gráfica: Figura 8 - El continuo aprendizaje mecánico – significativo (Moreira, 2012a, p.4) No debe confundirse aprendizaje memorístico o aprendizaje significativo con métodos de enseñanza. De hecho, tal como se muestra en la Figura 9, los dos continuos pueden relacionarse de formas distintas. Cualquier método de 34
  35. 35. enseñanza puede utilizarse para un aprendizaje u otro. No hemos de presuponer que si utiliza un método de enseñanza por descubrimiento autónomo ello presuponga un aprendizaje significativo. La resolución de ejercicios por tipo puzle por el método de acierto u error entrarían dentro de la categoría de la enseñanza por descubrimiento autónomo, pero corresponderían a un aprendizaje memorístico. Como puede verse, todas las combinaciones son posibles. Figura 9 – Relaciones entre tipos de aprendizaje y de enseñanza (según Novak, 2010, p. 64) 3 En todo este proceso influirán las tres condiciones anteriormente mencionadas: los contenidos a aprender, los conocimientos previos y la actitud del aprendiz. Uno de los problemas que pueden presentarse cuando se intenta aplicar un aprendizaje significativo es que exista un cierto rechazo por parte de los aprendices o de los mismos docentes, por diferentes razones: 3 Esta tabla ha sufrido cambios entre la primera edición del libro (Novak, 1998) y la segunda (Novak, 2010). La versión que presentamos es la corregida de la última edición en su versión inglesa (no tiene traducción al castellano). 35
  36. 36. • Algunos docentes pueden no considerar correctas respuestas que lo son desde un punto de vista significativo, pero que no se corresponden literalmente con lo que se ha enseñado. • Si el alumno no dispone de un conocimiento previo relevante, fracasará frente a un aprendizaje significativo, pudiendo, por tanto, preferir un aprendizaje memorístico, frente al que se siente más seguro. • El alumno que prefiere el aprendizaje memorístico muchas veces lo que hace es ocultar su falta de comprensión frente a una materia que le obliga a organizar su propio conocimiento. • Parece más fácil, a primera vista, demostrar el dominio de un determinado tema a partir del aprendizaje memorístico. En realidad, lo que se está dando es una impresión falsa, memorizando aquellos aspectos que se consideran clave y no preocupándose por tratar de comprender su significado. 2.2.3 Los,factores,del,aprendizaje,significativo, El hecho que una tarea sea sustancialmente significativa depende, esencialmente, de dos factores: la naturaleza del material a aprender y la estructura cognoscitiva del alumno (Novak y Cañas, 2006). En el caso del material, no debe ser impreciso, pues es necesario que pueda relacionarse con las ideas pertinentes que se puedan incluir dentro del dominio de la capacidad humana. Dicho de otra manera: aquellas que algunos seres humanos sean capaces de aprender, si se les deja. En general, esta circunstancia se da, en teoría, casi siempre, pues el contenido de las materias de estudio ha de tener siempre sentido lógico. Este factor no se da, necesariamente, en otros elementos del aprendizaje y de la vida misma. Pongamos como ejemplo una determinada tarea de laboratorio o los números de teléfono. En el caso de la estructura cognoscitiva del alumno debe tenerse en cuenta que esto es un elemento propio y personal de cada individuo, ya que varía según su estructura cognoscitiva. Los significados los adquieren los individuos, no la humanidad en general. 36
  37. 37. Por ello, no basta con que el material sea intencionado y relacionable con ideas que puedan ser aprendidas por determinados individuos si se dan las circunstancias apropiadas: Debe existir como tal en la estructura cognoscitiva particular del alumno. Por tanto, una de las variables que influye directamente en el éxito del aprendizaje significativo son las estructuras de conocimiento de los alumnos concretos. Este factor puede ser más determinante que otros, como la edad, el coeficiente intelectual y pertenencia a un determinado grupo social. 2.2.4 Tipologías,de,aprendizaje,significativo, Ausubel, establece tres tipos distintos de aprendizaje significativo: Aprendizaje representacional: Es el más elemental y de él dependen todos los demás. Se da cuando se atribuyen significados a determinados símbolos (palabras) con sus referentes (objetos, eventos, conceptos). Aprendizaje de conceptos: Son, en cierta manera, una forma de aprendizaje representacional. Según Ausubel (1976) los conceptos son “objetos, eventos, situaciones o propiedades que poseen atributos criteriales comunes y se designan, en una cultura dada, por algún signo o símbolo aceptado” (p. 86). Se pueden adquirir mediante dos procesos distintos: • Formación: Sus características se adquieren a través de la experiencia directa, en sucesivas etapas. Predomina en los niños más pequeños. • Asimilación: Se produce a medida que el aprendiz va ampliando su conocimiento, en base al proceso de aprendizaje por descubrimiento mencionado anteriormente. Así, cuando va adquiriendo nuevos conceptos por este sistema, se vuelve capaz de obtener los nuevos conceptos por asimilación. Ello se debe a que los atributos de criterio de los conceptos pueden ser presentados (utilizando el aprendizaje por recepción) como nuevas combinaciones de conceptos que ya existían en la estructura cognitiva del aprendiz. Aprendizaje proposicional: A diferencia del aprendizaje representacional, la tarea no es aprender significativamente lo que las palabas representan, sino aprender las ideas en forma de proposición. Las palabras combinadas en una 37
  38. 38. frase para construir una proposición representan conceptos. En este caso, no se trata de aprender el significado de los conceptos, y sí en cambio las ideas expresadas por ellos formado proposiciones. No se trata, simplemente, de la suma de los conceptos que forman la proposición. 2.2.5 Las,diferentes,formas,del,aprendizaje,significativo, Ausubel (2002) establece una clasificación de las diferentes formas que puede presentar el aprendizaje significativo desde el punto de vista de la teoría de la asimilación. Según el referido autor (Ausubel, 2002) la teoría de la asimilación implica que: La nueva información se enlaza con aspectos pertinentes y ya existentes en la estructura cognitiva y tanto la información acabada de adquirir como la estructura preexistente se modifican durante el proceso. […] La mayor parte del aprendizaje significativo es, en esencia, asimilación de nueva información (p. 177) La clasificación la establece en base a tres grandes grupos, uno de ellos dividido en dos subgrupos. 1.'Aprendizaje'subordinado'' Se considera que existe aprendizaje subordinado cuando las nuevas ideas se relacionan con las ya existentes de forma subordinada, es decir, a un nivel inferior. Al aprendizaje subordinado se conoce también como subsunción. A. Subsunción derivada Figura 10 - Substitución derivada 38
  39. 39. En este caso la nueva información, identificada en la figura como a5, se relaciona con la idea superior A y es un nuevo caso o una extensión de A. Los atributos de la idea superior A no cambian, pero la nueva información (o ejemplo), se considera pertinente. B. Subsunción correlativa Figura 11 – Substitución correlativa La nueva información y se enlaza con la idea X, pero a un nivel distinto que la tipología anterior. Ahora la nueva información actúa como extensión o modificador de X. Los atributos del concepto principal X (o concepto subsumidor), se ven modificados a partir de la inclusión de la nueva subsumisión y. 2.'Aprendizaje'de'orden'superior' Figura 12 - Aprendizaje de orden superior Las ideas establecidas a1, a2 y a3 son consideradas como ejemplos más específicos de la nueva idea A. Por tanto, partiendo de una serie de ideas 39
  40. 40. establecidas anteriores, se llega a crear una de nueva, que recoge las características de las ideas ahora subordinadas. 3.'Aprendizaje'combinatorio' Figura 13 - Aprendizaje combinatorio La nueva idea A está relacionada con ideas previamente existentes (en nuestro caso, B, C y D), pero no es ni más inclusiva ni más específica que ninguna de ellas. Es decir, está a su mismo nivel. La nueva idea A ha tiene algunos atributos de las tres anteriores, con lo que se facilita el establecimiento de relaciones. 2.2.6 El,aprendizaje,significativo,,según,Novak, A pesar de que para la exposición que hemos hecho hasta ahora de la teoría del aprendizaje significativo nos hemos basado, en algunos casos, en escritos de Joseph D. Novak, trataremos ahora de exponer la adaptación que él ha hecho de la teoría del aprendizaje significativo, y que ha servido de base a la fundamentación teórica de los mapas conceptuales. Novak (Novak y Gowin, 1998) comenta el interés que para él tuvo, a lo largo de los años sesenta del siglo XX, la teoría de aprendizaje significativo de Ausubel. Más adelante, colaboraron de forma directa. Así, la segunda edición del libro Educational Psychology: A Cognitive View4 fue escrita por Ausubel en colaboración con Novak y Hanesian. Y la segunda edición de Learning, creating, and using knowledge : concept maps as facilitative tools in schools 4 De esta obra hemos utilizado su primera edición, escrita únicamente por Ausubel (1976). 40
  41. 41. and corporations (Novak, 2010) está dedicada a la memoria de Ausubel, que murió en el año 2008. Moreira (1997) mantiene que la visión de Ausubel está hecha desde un punto de vista cognitivo, mientras que la que ofrece Novak lo es desde un punto de vista humanista. Todo ello no presupone que Ausubel ignore el lado afectivo del aprendizaje significativo, al señalar que no sólo es necesario que los materiales sean potencialmente significativos, sino que es necesario también que el aprendiz presente una predisposición para relacionar el nuevo material a su estructura de conocimiento. Novak mantiene, además, que cualquier aprendizaje es una acción para cambiar significados (o sea, la forma de pensar) y sentimientos entre el que enseña y el que aprende. Este último aspecto, el relacionado con los sentimientos (y que se relaciona con la antes mencionada predisposición de Ausubel), implica una experiencia afectiva. Cuando el aprendiz encuentra la experiencia provechosa, se produce el aprendizaje. En el caso contrario, cuando el alumno siente que no está aprendiendo el nuevo conocimiento, se genera una experiencia negativa. Moreira (1997, p.14) dice que “Predisposición para aprender y aprendizaje significativo guardan entre sí una relación prácticamente circular”. Figura 14 - Relación entre aprendizaje significativo y predisposición para aprender 41
  42. 42. Este mismo autor, expone en otro artículo (Moreira, 2012a, pp. 51-52), los diez principios básicos en los que se fundamenta la teoría de la educación de Novak basada en el aprendizaje significativo, que son los que se recogen a continuación. Todo evento educativo implica cinco elementos: aprendiz, profesor, conocimiento, contexto y evaluación. Pensamientos, sentimientos y acciones están interrelacionados, positiva o negativamente. El aprendizaje significativo requiere: a) disposición para aprender, b) materiales potencialmente significativos y c) algún conocimiento relevante. Actitudes y sentimientos positivos con relación a la experiencia educativa tienen sus raíces en el aprendizaje significativo y, a su vez, lo facilitan. El conocimiento humano se construye; el aprendizaje significativo subyace a esa construcción. El conocimiento previo del aprendiz tiene gran influencia sobre el aprendizaje significativo de nuevos conocimientos. Los significados son contextuales; el aprendizaje significativo no implica adquisición de significados “correctos”. Los conocimientos adquiridos por aprendizaje significativo son muy resistentes al cambio. La enseñanza debe ser planeada de manera que facilite el aprendizaje significativo y propicie experiencias afectivas positivas. La evaluación del aprendizaje debe buscar evidencias de aprendizaje significativo. Tabla 3 - Fundamentos de la teoría de la educación, según Joseph D. Novak 2.2.7 Aprendizaje,significativo,,un,concepto,subyacente, Moreira (1997, 2012a), ha intentando establecer relaciones entre el aprendizaje significativo y diferentes teorías basadas también en el constructivismo. Por ello, considera que el aprendizaje significativo es un concepto subyacente que puede aplicarse a todas ellas. Establece relaciones entre la teoría del aprendizaje significativo de Ausubel con otros modelos constructivistas: • Piaget: Esquemas de asimilación / acción. • Vygotsky: Internalización de instrumentos y signos. • Kelly: Constructos personales. 42
  43. 43. • Johnson-Laird: Modelos mentales. • Vérgnaud: Campos conceptuales. Y concluye “Creo que en cualquiera de estas teorías tiene sentido hablar de aprendizaje significativo” (Moreira, 1997, p.14). La intención de este estudio no es analizar en profundidad el aprendizaje significativo. Por tanto, creemos que ya hemos comentado las bases de este modelo educativo, que son el fundamento de los mapas conceptuales, que sí son el objeto de nuestra investigación. 2.3 Los,mapas,conceptuales, “Los mapas conceptuales dirigen la atención, tanto del estudiante como del profesor, sobre el reducido número de ideas importantes en las que deben concentrarse en cualquier tarea específica de aprendizaje.” (Novak y Gowin, 1988, pp.33-34) Si se tiene presente que el tema central de nuestro trabajo de investigación se centra en los mapas conceptuales, en concreto en su evaluación, se entenderá que intentemos establecer claramente la fundamentación teórica de los mapas conceptuales y su posible aplicación en el mundo de la educación. Además, existe un gran confusión respecto a lo que es y no es un mapa conceptual. Constantemente podemos encontrar en toda clase de publicaciones (especialmente en formato electrónico) o en conferencias representaciones gráficas que son presentadas como mapas conceptuales y, en realidad, no lo son. La confusión más habitual es entre mapas conceptuales y mentales. Más adelante intentaremos establecer las diferencias fundamentales entre estos dos modelos de representación gráfica del conocimiento. 43
  44. 44. 2.1.1 Los,orígenes,de,los,mapas,conceptuales, La primera vez que se dieron a conocer a nivel general los mapas conceptuales fue con la obra de Novak y Gowin (1988) Aprendiendo a aprender5, pero su origen es anterior (Novak y Cañas, 2006): En 1972, un equipo de investigadores, dirigido por Joseph D. Novak, que analizaba el aprendizaje de los conceptos básicos de ciencias en alumnos de primer (6-7 años) y segundo (7-8 años) grados. Para ello, se les entrevistaba a lo largo de doce años, para ver la influencia posterior que había tenido este primer aprendizaje. Entre las técnicas empleadas para seguir la evolución del aprendizaje, se emplearon entrevistas. Fue entonces cuando descubrieron que si bien este instrumento permitía hacer un seguimiento de la comprensión de las ciencias por parte de los alumnos, no pasaba lo mismo con los conceptos. Fue entonces cuando decidieron analizar las teoría del aprendizaje significativo de Ausubel y del constructivismo en general. De este análisis surgieron los fundamentos de la teoría de la educación según Novak, y que ya hemos mostrado anteriormente en la Tabla 3. La conclusión de todo el proceso de investigación fue que para resolver el problema la solución era que se debía representar el conocimiento con una estructura jerárquica, formada por conceptos y proposiciones. Decidieron llamarla mapa conceptual. Por tanto, la teoría de los mapas conceptuales tiene actualmente más de treinta años. Ello implica que si bien los principios fundamentales se han mantenido invariables, se ha producido una evolución con el paso del tiempo. La literatura científica existente relacionada con los mapas conceptuales es muy abundante, especialmente la relacionada con los Congresos de Mapas Conceptuales (CMC), de los cuales hablaremos más adelante. 2.3.1 Los,elementos,de,un,mapa,conceptual, La siguiente cita resume, de forma muy breve, los elementos que forman un mapa conceptual (Novak y Gowin, 1998): 5 La edición original en inglés, Learning how to learn, se publicó en 1984 44
  45. 45. Los mapas conceptuales tienen por objeto representar relaciones significativas entre conceptos en forma de proposiciones. Una proposición consta de dos o más elementos conceptuales unidos por palabras para formar una unidad semántica. (p. 33) En base a ello, en los mapas conceptuales encontraremos tres tipos de elementos: proposiciones, conceptos y palabras de enlace. Analicemos cada uno de ellos, a partir del mapa conceptual más sencillo posible. Figura 15 - Elementos de un mapa conceptual Los'conceptos'' Novak define concepto como “una regularidad en los acontecimientos o en los objetos, que se designan mediante algún término” (Novak y Gowin, 1988, p. 22). Por ejemplo, la palabra “vaso” sería un término utilizado para designar un objeto, cuyas formas y materiales pueden variar, que sirve para contener líquidos y beberlos. Sería, por tanto, un concepto. Se establece una diferenciación clara entre dos tipologías de conceptos: • Los objetos como concepto: Como tal, se define cualquier cosa que exista y se pueda observar. Podríamos citar como ejemplos de objetos perro, mesa, estrella... Por ejemplo, con el concepto perro no referíamos a una categoría de animal, con todas su posibles variantes (color, 45
  46. 46. tamaño…). Lo que determina la categoría del objeto (en este caso, perro) son las regularidades que presenta. • Los acontecimientos como concepto: Es cualquier cosa que suceda o pueda provocarse. Serían ejemplos de acontecimientos palabras como: relámpago, guerra, educación… Pueden ser naturales (relámpago) o provocados por los seres humanos (guerra). Pero también podrían incluirse en esta categoría conceptos como aumento de la calidad en la educación o el crecimiento de las plantas. A pesar de que estamos relacionando siempre los conceptos con palabras, también se consideran como tales a imágenes o símbolos, como los conceptos matemáticos (Miller, 2010). Cañas y Novak (2006, 2009) apuntan que la gran mayoría de los mapas conceptuales analizados tratan sobre objetos, y suelen ser más descriptivos, de clasificación. En cambio, aquellos dedicados a acontecimientos6 suelen incluir explicaciones más completas, y son más explicativos. En base a ello, consideramos que debería fomentarse la creación de mapas conceptuales que utilicen acontecimientos como objeto, por su mayor riqueza. De tota manera, hay que tener presente que presentan una mayor complejidad en su realización, por lo que sería aconsejable empezar por la creación de mapas conceptuales que tengan objetos como concepto. En el primero de los artículos antes mencionados, se incluye un mapa conceptual (Figura 16), donde se muestran claramente, entre otras temas, las diferencias existentes entre las dos tipologías. Un análisis en profundidad del mismo ayudará a resolver muchas dudas sobre las diferencias entre las dos tipologías de conceptos. 6 En la traducción al castellano del artículo de Cañas y Novak (2006) los acontecimientos son denominados “eventos” 46
  47. 47. Figura 16 - Ideas teóricas claves que subyacen en la construcción y uso de los mapas conceptuales (Cañas y Novak, 2006) 47
  48. 48. Las$palabras$de$enlace Las palabras de enlace, en los mapas conceptuales, se colocan sobre una línea de conexión enlazando dos conceptos. Son las encargadas de establecer la relación existente entre ellos. Así se forman las proposiciones, que comentaremos más adelante. La función básica de las palabras de enlace es establecer relaciones entre conceptos, para darles sentido (Cañas, 2009a). El concepto planta, por si solo, es ambiguo, ya que puede tener varios significados: vegetal, parte inferior del pie, planta de un edificio… A través del contexto donde está el concepto, podemos deducir parcialmente el sentido del mismo, pero puede ser habiendo confusiones. Si hablamos de la “planta” en un contexto arquitectónico, nos podemos estar refiriendo a la primera planta, a la planta de un edificio (es decir, su estructura general)… Es por ello que es básica la existencia de unas palabras de enlace que nos sirvan de nexo de unión entre dos conceptos. Así, cuando decimos La vida no ha hecho sólo para dormir, relacionamos el concepto vida con el concepto “dormir”. Para poder llegar a esta construcción hemos necesitado utilizar unas palabras de enlace, que en este caso han sido no se ha hecho sólo para, y hemos formado una proposición. De la misma manera que hemos hablado de una doble tipología de conceptos, podemos hacerlo al referirnos a las palabras de enlace (o relaciones). • Relaciones estáticas: Tienen como finalidad describir, definir y organizar el conocimiento de un determinado dominio. Existen diferentes tipos de ellas: o Inclusión: La puerta forma parte de la casa o Pertenencia a un grupo: Las gaviotas y las águilas son aves o Intersección: Las figuras geométricas pueden ser simétricas o Similitud: Formentera es como el paraíso • Relaciones dinámicas: Describen cómo el cambio en un concepto afecta a otro de distinto. Se pueden clasificar en: o Causalidad: El tiempo de viaje es inversamente proporcional a la velocidad para una determinada distancia. 48
  49. 49. o Correlación / Probabilidad: Unos buenos resultados académicos en la educación secundaria hacen prever un correcto desarrollo de los estudios universitarios. Cuando se empiezan a crear mapas conceptuales, muchos usuarios tienen tendencia a intentar eliminar las palabras de enlace, pues no las consideran necesarias. Debe tenerse presente que las palabras de enlace son una de las características definitorias de los mapas conceptuales y que sin ellas estaríamos hablando de otro modelo de representación gráfica del conocimiento (Miller, 2010). No quisiéramos acabar este apartado sin comentar la confusión que existen sobre el concepto palabra de enlace. Su uso en singular, debido a la traducción al castellano de programas como CmapTools7, ha llevado suponer que se debe usar una sola palabra, cuando esto no es cierto. Téngase presente que la versión en inglés del programa habla de Linking phrase. En la actualidad, la tendencia es evitar palabras de enlace cortas y obvias, como determinantes, determinadas formas verbales (es, tiene, sirve…) y substituirlas por expresiones más largas, que den sentido al conjunto (está formado por, es útil para…). Las$proposiciones$ Recordemos la definición que dan Novak y Gowin (1988, p. 33): “Una proposición consta de dos o más términos conceptuales unidos para formar una unidad semántica”. Cañas (2009a) tiene una definición semejante, quizás más completa: “Las proposiciones son oraciones sobre algún objeto o acontecimiento del universo (un concepto), ya sea natural o hecho por el hombre. Contienen dos o más conceptos conectados mediante palabras o frases de enlace para formar una declaración con sentido.” El fragmento que hemos puesto en cursiva resume claramente lo que es una proposición. Como ya hemos comentado anteriormente el que era un concepto y una palabra de enlace, no entraremos en más detalles. 7 Cuando nos encargamos, el año 2007, de traducir al catalán el programa CmapTools, cometimos el mismo error y hablamos de paraula d’enllaç 49
  50. 50. La característica más importante de las proposiciones la recoge la definición de Novak, en el fragmento que también hemos puesto nosotros en cursiva: son una unidad semántica, también conocidas como unidades de significado. Esto implica que cada una de ellas se puede leer (y entender) de forma independiente, al margen del contexto donde esté situada. Respecto a este tema, hay que tener muy presente el papel que juegan las palabras de enlace. A veces, encontraremos proposiciones mal formuladas en un mapa conceptual (Cañas, 2009a): • Aves en árboles (en lugar de Aves viven en árboles) • Fruta por ejemplo manzana (proposición mal planteada, hay que reformularla) Es muy importante cuando se construye (o analiza) un mapa conceptual comprobar este aspecto. A veces se dan por supuestas determinadas palabras, y la proposición deja de tener sentido de forma independiente. Las proposiciones no han de estar necesariamente formadas por sólo dos conceptos, pueden llegar a ser más complejas. Cuando hablábamos de las palabras de enlace hemos visto un ejemplo con tres conceptos: “El tiempo de viaje es inversamente proporcional a la velocidad para una determinada distancia”. En este caso concreto, tenemos tres conceptos (tiempo, velocidad y distancia) y dos frases de enlace (que figuran en cursiva). A continuación, mostramos una doble representación de la referida proposición. La primera de ellas, seguiría el modelo de representación tradicional, en base a una representación de los tres conceptos por separado (Figura 17). La segunda, propuesta por Miller (2009), propone reducir los conceptos a dos, incluyendo el segundo en las palabras de enlace. La finalidad, en este caso, sería mantener las proposiciones en forma de estructura binaria ( Figura 18). Un caso aparte son los ejemplos. Cuando incluimos conceptos que son ejemplos. Se suelen unir al primer concepto con expresiones como ejemplo, como, por ejemplo… (Miller, 2010c). Como no tienen el formato de proposición, se aconseja representar sin figura que las rodee (rectángulo u óvalo) (Novak y Gowin, 1998). En la Figura 1 50
  51. 51. hemos incluido ejemplos de diferentes organizadores gráficos, y hemos seguido este formato. Figura 17 - Mapa conceptual - Proposición con tres conceptos Figura 18 - Mapa conceptual – Proposición con dos conceptos 2.3.2 Características-de-los-mapas-conceptualesYa se ha señalado anteriormente, en diferentes ocasiones, el confusionismo que existe entre los mapas conceptuales y otras formas de organización (o representación) gráfica del conocimiento. Para intentar solventar este problema, trataremos de establecer aquellas que son las características que definen a lo mapas conceptuales y lo diferencian de las otras. Las que proponemos a continuación son las expuestas por Novak y Cañas (2006, 2009b). Algunas de ellas no figuraban en los inicios de la teoría de los mapas conceptuales (Novak y Gowin, 1988), y es de suponer que en el futuro se añadan de nuevas o se modifiquen algunas de las ya existentes. La comunidad de expertos en mapas conceptuales (conocidos como Cmappers) es suficientemente amplia y mantiene actualmente algunas discusiones abiertas, que suelen tener su plasmación en Congresos de Mapas Conceptuales (CMC), que se celebran cada dos años. La mayoría de las características que se comentan se pueden ver en la Figura 19 , un mapa conceptual creado por Novak para explicar el que son los mapas conceptuales, y que ha sido incluido en diferentes publicaciones. 51
  52. 52. Figura 19 - Los mapas conceptuales, según Novak (Cañas y Novak, 2009c) 52
  53. 53. Formados(por(proposiciones( Este tema se ha explicado en el apartado anterior, y no entraremos en demasiados detalles. Sólo queremos insistir en la correcta construcción de las proposiciones, es decir: concepto ! palabras de enlace ! concepto. Así, en el mapa conceptual que estamos utilizado como ejemplo, podemos ver la proposición Conocimiento organizado ! incluye ! sentimientos asociados a afectos. Las palabras de enlace no se pueden obviar, pues entonces estaríamos hablando de otras formas de organización gráfica. Además, las proposiciones deben ser unidades semánticas, es decir, tener sentido propio por ellas mismas fuera del contexto del mapa conceptual. Estructura(jerárquica( Los mapas conceptuales se representan siempre de forma jerárquica. Los conceptos más generales se colocan en la parte superior, y a medida que se va descendiendo en la estructura, los conceptos se hacen cada vez más específicos. No se puede considerar válido un mapa conceptual que tenga su concepto principal en el centro. Esto es válido para los mapas mentales, pero no para los conceptuales. Tampoco debe situarse en un lateral (normalmente el izquierdo). A pesar de ello, se presentan constantemente ejemplos con esta estructura, y cabe plantearse si no son también otra forma de jerarquía. Volviendo al mapa conceptual que estamos usando como ejemplo, el concepto principal sería Mapas conceptuales y Conocimiento organizado estaría a un segundo nivel, mientras que infantes estaría situado en el nivel más inferior. Cuando se construye un mapa, además de vigilar la estructura jerárquica, conviene dejar bien claro cual es el concepto principal (o concepto raíz), cambiado el tipo o tamaño de letra, usando un color de fondo distinto… A veces, cuando se examinan mapas conceptuales realizados por alumnos, se hace difícil saber, a primera vista cuál es el concepto principal. A pesar de lo que acabamos de decir, es perfectamente válido que un mapa conceptual tenga más de un concepto principal, si bien esto puede llevar a 53
  54. 54. confusión, por lo que no se aconseja hacerlo más que en los casos en los que sea estrictamente necesario. Una variante de la estructura jerárquica la presentan los mapas conceptuales cíclicos, tal como puede verse en Derbentseva, Safayeni y Cañas (2004, 2005, 2006). En el tercero de los artículos citados, (Derbentseva, Safayeni, y Cañas, 2006) dan la siguiente definición: A cycle is built from a constellation of concepts and represents a group of closely interconnected constructs. Cyclic CMaps capture interdependencies; that is, how a system of concepts works together. A constellation of concepts is defined as two or more concepts that are in a closed-loop relationship with each other. (p. 751) En nuestro caso, hemos presentado anteriormente un ejemplo muy sencillo de mapa conceptual cíclico en la Figura 14. Un ejemplo más complejo puede verse a continuación, comparándolo, al mismo tiempo, con uno de temática semejante, pero de estructura jerárquica (Cañas y Novak, 2006). Figura 20 - Mapa conceptual cíclico 54
  55. 55. Figura 21 - Mapa conceptial jerárquico Pregunta(de(enfoque( Para poder crear un buen mapa conceptual, es necesario establecer el contenido que ha de tener este. Por ello, se dice que todos los mapas conceptuales deben responder siempre a una pregunta de enfoque (Cañas y Novak, 2009a, 2009b). Por ello, es básico hacer una pregunta correcta para conseguir un mapa de calidad. Ha de tenerse presente que cuando los alumnos empiezan a construir mapas conceptuales es relativamente fácil que se desvíen de la pregunta de enfoque. Pueden acabar construyendo un mapa que sea correcto, pero que no responda a la pregunta de enfoque. Al mismo tiempo, las preguntas de enfoque deben delimitar claramente la cuestión de la que tratará el mapa conceptual. Por tanto, en el caso de las pregunta de enfoque es importante que el docente la plantee bien, así como que el alumno la entienda. Las preguntas de enfoque condicionarán el tipo de mapa que el alumno deba realizar. Si se plantea una pregunta del tipo ¿Qué son las plantas?, obtendremos un mapa conceptual basada en una estructura clasificatoria. En cambio, si la pregunta fuese ¿Por qué necesitamos las plantas?, obtendríamos 55
  56. 56. un mapa conceptual muy distinto, más específico. Lo debe hacerse siempre es presentar una pregunta, nunca un tema general, como podría ser Hacer un mapa conceptual sobre las plantas. También tiene mucha importancia en el buen desarrollo de un mapa conceptual que el concepto principal8 sea clarificador y ayude a la creación de proposiciones relacionadas con el tema. Por ello, se puede plantear la posibilidad, para aquellos alumnos que se inician en la creación de los mapas conceptuales, de ofrecer ya, además de la pregunta de enfoque, el concepto principal. De todas maneras, si la pregunta de enfoque está bien planteada, es normal que se proponga, por parte del alumno un buen concepto principal. Como ejemplo de lo que hemos estado explicando, ya en la Figura 16 hemos mostrado un ejemplo de mapa conceptual con pregunta de enfoque, tal como puede verse en el fragmento del mismo que mostramos a continuación. Figura 22 - Pregunta de enfoque en un mapa conceptual Enlaces(cruzados( Los enlaces cruzados son aquellos que se dan entre conceptos de diferentes partes del mapa conceptual. Esto nos muestra que un determinado concepto que forma parte de una parte del un mapa conceptual está directamente relacionado con otro de un fragmento distinto del mismo. No es fácil, en un principio, crear enlaces cruzados. Para ello se debe tener muy clara la estructura del conjunto del mapa, y se considera que utilización implica un salto cualitativo importante en la construcción del conocimiento. De hecho, lo más habitual es que estos se añadan en una segunda fase de la elaboración del mapa, una vez se ha completado la estructura del mismo. 8 En la literatura sobre mapas conceptuales, el concepto principal aparece mencionado muchas veces como concepto raíz, en base a la versión en inglés del término, root concept. 56
  57. 57. En realidad, si un mapa conceptual está bien construido, se pueden establecer relaciones entre todos los conceptos del mismo. Según Cañas y Novak (2006, p.14), los alumnos “deben elegir identificar los enlaces cruzados más prominentes y útiles. Este proceso involucra lo que Bloom en 1956 identificó como niveles altos de desempeño cognitivo, a saber, evaluación y síntesis de conocimiento.” Como ejemplo de su uso práctico en un mapa conceptual, mostramos a continuación un fragmento de la en la pueden verse algunos ejemplos de enlaces cruzados. Figura 23 - Diferentes ejemplos de enlaces cruzados en un mapa conceptual Fundamentación(teórica( En un anterior apartado de este mismo estudio ya hemos hablado extensamente de los fundamentos teóricos de los mapas conceptuales, que no son otros que la teoría del aprendizaje significativo de David Ausubel y su adaptación por parte de Joseph D. Novak. Algunas otros organizadores gráficos del conocimiento, como a V de Gowin, también se basan en la teoría del aprendizaje significativo. Pero muchos de ellos no tienen ninguna fundamentación teórica que los sustente, y mucho menos basada en la psicología y en la educación, como es el caso de los mapas conceptuales. 57
  58. 58. Representación(que(media(entre(humanos( Los mapas conceptuales fueron diseñados para ser utilizados, directamente, por seres humanos. La edad no en un inconveniente, pues existen experiencias desde educación infantil hasta su uso por parte de expertos. No se tener la idea preconcebida que los mapas conceptuales han de crearse siempre con ordenador, con un programa concreto. De hecho, en las obras fundamentales de Novak (1988, 1998), los ejemplos que aparecen de mapas creados por alumnos están realizados a mano. Además, la gran libertad que existe para construir las proposiciones. En inglés existen aproximadamente 460.0009 palabras, la mayoría de las cuales se pueden considerar conceptos. Por tanto, la cantidad de combinaciones posibles dificultan su interpretación por un ordenador, al no seguir estructuras rígidas. Por tanto, como señalan Cañas y Novak (2009c) “Un mapa conceptual en el cual las proposiciones son limitadas a representaciones formales (o rígidas) que puedan ser interpretadas por computadoras se convierte en una red semántica, o una representación de tipo RDF o similar.” De todas maneras, el IHMC (creadores de CmapTools), está trabajando actualmente en dos líneas de investigación distintas, pero que intentan automatizar el análisis o la creación por parte de ordenadores. La primera línea incluye la aplicación CmapAnalisys (Cañas, Bunch y Reiska, 2010; Cañas, Bunch, Novak y Reiska, 2013). Nació con la intención de automatizar el análisis y la evaluación de cantidades importantes de mapas conceptuales. Entre otras herramientas de análisis, incluye una taxonomía topológica de la que hablaremos más adelante. Requiere la introducción de todas una serie de informaciones por parte del usuario. Aparte de la mencionada, existen diferentes herramientas de análisis de mapas conceptuales con ordenador, pero todas ellas implican un importante trabajo por parte del investigador que los utiliza como herramienta de análisis, además de que es necesario que los mapas a analizar traten de la misma temática. 9 Algunas fuentes llegan a las 600.000 58
  59. 59. La segunda, iniciada recientemente, y de hecho sólo en su primera fase (Coffey, Reichherzer, Owsnick-Klewe y Wilde, 2012). La idea es que a partir de una serie de ficheros propuestos, el programa genere una estructura de información que se pueda introducir en CmapTools para crear una conceptual. Repetimos que está sólo en sus inicios, y que este tipo de aplicaciones requieren la introducción de mucha información, y normalmente sus estructuras internas están diseñadas para trabajar en un determinado idioma (en este caso, el inglés). 2.3.3 Cómo(construir(un(mapa(conceptual( Los pasos para la creación de un mapa conceptual ya fueron establecidos por Novak y Gowin (1988). Ellos proponen toda una serie de estrategias para elaborarlos, en base a los diferentes niveles educativos. Más adelante, Novak (1998) hace una propuesta mucho más general, válida para cualquier nivel. Basada en ella, pero simplificando algunos aspectos, Coffey y otros (2003), hacen otra propuesta, que es la que vamos a tomar como punto de partida, a la cual añadiremos las nuevas aportaciones que se hacen en Novak y Cañas (2006). Para ejemplificar los pasos a seguir, crearemos un mapa conceptual ficticio, que es el propuesto por Novak y Cañas (2009a) para explicar la elaboración del primer mapa conceptual. 1.(Definir(el(tema(o(la(pregunta(de(enfoque.(( Hemos presentado ya en el tema anteriormente, y no creemos que debamos añadir nada más. La pregunta de enfoque del mapa conceptual que vamos a ir creando será ¿Qué son las aves? 2.(Identificar(los(conceptos(más(importantes(relacionados(con(el(tema.( Las técnicas para la realización de este apartado podrían ser diversas: • Lluvia de ideas a partir de las propuestas que hagan los alumnos. 59
  60. 60. • Propuesta, por parte del docente, de una serie de conceptos, para que después ellos seleccionen los que consideren significativos y los ordenen. • Dar libertad absoluta a los alumnos en la creación del mapa En nuestro caso, nos inclinaremos por la segunda, que es la mejor para aquellos alumnos que se inician en la creación de mapas. Al mismo tiempo, permite al docente asegurarse que los conceptos que el considera clave figuren en el mapa. A estas listas de conceptos se las suele denominar aparcamiento porque, al igual que los automóviles, es donde están situadas hasta que son necesarios. Figura 24 - Mapa conceptual con pregunta de enfoque y lista de conceptos 3.(Ordenar(los(conceptos,(de(arriba(abajo( En esta fase, el alumno debe colocar los conceptos de forma jerárquica. Ha de recordar siempre que ha de partir del concepto principal, colocando a continuación los más generales para pasar después a los más específicos. Todo ello comporta tener claras las relaciones de subordinación (es decir, una disposición jerárquica). 60
  61. 61. Figura 25 - Mapa conceptual con los conceptos ordenados 4.(Creación(de(enlaces( La siguiente fase consiste en unir los conceptos con enlaces. En nuestro ejemplo, establecemos una fase intermedia, en la que se añaden los enlaces, pero de momento sin palabras. Es muy probable que, en esta fase, algunos de los conceptos queden sin relacionar. Figura 26 - Mapa conceptual con primeros enlaces 61
  62. 62. 5.(Añadir(las(palabras(de(enlace( A las relaciones establecidas en la anterior fase, se les añaden las palabras de enlace. Al mismo tiempo, los conceptos que habían quedado “huérfanos”, deben relacionarse o eliminarse. En la elaboración de estos primeros mapas es muy importante la ayuda del docente, que debe hacer al alumno las preguntas pertinentes para que pueda establecer las relaciones que faltan o corregir las erróneas. Se puede ver que, a medida que va avanzando el desarrollo del mapa, se van añadiendo nuevos conceptos, pues ser irá descubriendo que serán necesarios para dar sentido al mapa. Figura 27 - Mapa conceptual con las palabras de enlace 6.(Creación(de(enlaces(cruzados( Cuando se considere que el mapa conceptual ya está acabado (en realidad, siempre se pueden seguir haciendo cambios), será el momento de localizar los enlaces cruzados. Recordemos que éstos vinculan conceptos que se encuentran en diferentes áreas del mapa. En nuestro mapa, hemos dibujado las líneas de los enlaces cruzado de color rojo. 62
  63. 63. Figura 28 - Mapa conceptual con enlaces cruzados 7.(Revisión(final( Por último, el mapa se revisa y ser realizan los cambios necesarios en su estructura o contenido. 2.3.4 Usos(de(los(mapas(conceptuales(en(la(educación( Si se tiene en cuenta que este trabajo está enmarcado dentro del ámbito de la tecnología educativa, creemos que es imprescindible presentar una posible clasificación del uso de los mapas conceptuales en la educación, a pesar de que pueden usarse en otros ámbitos, como sería el de las empresas o las instituciones gubernamentales. Nuestro punto de partida será el informe elaborado por Coffey y otros (2003). De todas formas, miraremos de hacer nuestra propia a la referida categorización, pues la publicación tiene ya diez años. Soporte(en(el(aprendizaje( Esta primera categoría es, quizás, la más amplia de todas, se incluirían todas aquellas actividades destinadas a fomentar el aprendizaje de los alumnos. Se podrían en ella, en base a las ideas de Novak y Gowin (1988) todas las actividades en que los mapas conceptuales creados por el alumnado que 63
  64. 64. tienen como finalidad facilitar el aprendizaje significativo: los mapas conceptuales son como un esquema de lo que los alumnos saben. Los dos usos más habituales serían son: • Conocer lo que los alumnos saben previamente sobre un tema. Es decir, sus conocimientos previos, que serán la base para el nuevo aprendizaje al que se pretende llegar. • Conocer lo que los alumnos han aprendido, por ejemplo, después de la realización de una determinada tarea. En el informe10 que estamos usando como base de este apartado (Coffey y otros, 2003), se señala que “Novak and Gowin noted that the act of mapping is a creative activity, in which the learner must exert effort to clarify meanings, by identifying important concepts, relationships, and structure within a specified domain of knowledge.” (p. 22) El mapa conceptual es una actividad creativa, que implica siempre un esfuerzo por parte del alumnado, para aclarar significados. Y para ello deberá identificar los diferentes elementos que forman el tema en estudio. Una actividad realizada con mapas conceptuales promueve siempre la reflexión, y lo ideal sería que hubiera también un intercambio de ideas con el resto de compañeros del aula y con el docente. Si esto se da, se produce una retroalimentación, y el aprendizaje se enriquece. El punto de compresión al que lleguen los estudiantes en una determinada actividad de aprendizaje depende, en gran medida, de lo que ya saben. Este concepto se ha repetido varias veces en apartados anteriores. En base a ello, los mapas conceptuales se han utilizado para examinar los conocimientos previos, para seguir el progresos de los estudiantes a lo largo de un determinado tema, para comparar la evolución de los estudiantes en diferentes niveles de conocimiento… 10 El referido informe, que estamos utilizando como referente principal en este apartado, se fundamenta en el análisis de la literatura científica dedicada al tema. Téngase presente que se publicó en 2003, con anterioridad a la celebración del primero de los Congresos de Mapas Conceptuales, que son actualmente la mayor fuente de información sobre el tema. De todas maneras, y con algunos matices, podemos decir que la mayor parte de lo aquí se expone sigue teniendo plena vigencia. 64
  65. 65. Los mapas conceptuales se han utilizado también para identificar las concepciones erróneas que puedan existir en el conocimiento del alumnado. A partir de esta detección, el docente puede mostrar sus errores al alumno, para que este pueda corregirlos, siempre de una forma clara y sencilla. Uno de los apartados en el que el uso de los mapas conceptuales es muy habitual es en el de la formación de los docentes, tanto en lo que se refiere a la formación inicial como a la permanente. Las posibilidades, en este campo, son muy variadas: conocimiento de la propia disciplina, la práctica docente, evaluación de cambios conceptuales… Herramienta(de(trabajo(colaborativo( Otra de las grandes posibilidades que presentan los mapas conceptuales en la educación es su uso como herramienta de trabajo colaborativo, sea en forma de pequeño o gran grupo, con diferentes formas de interacción… De todas maneras, en el estudio que estamos tomando como referencia, y basado en la literatura científica publicada hasta ese momento sobre el tema, se señala que en algunos de los estudios analizados no se ha detectado un avance significativo con el uso del trabajo colaborativo. La incorporación de un módulo específico al programa CmapTools (que se verá más adelante) para este tipo de tareas ha hecho que actualmente este tipo de actividades tengan una valoración mucho mayor. Organizadores(avanzados( El mismo Ausubel proponía el uso de organizadores avanzados para promover el aprendizaje significativo, por ser muy útiles para explicitar las relaciones entre los conceptos que se han aprendido y aquellos que el estudiante conocía previamente, produciéndose una integración entre ambos. Los mapas conceptuales pueden ser utilizados como organizadores avanzados del conocimiento, bien sea construidos por el propio docente o por otros expertos. Además, pueden presentarse de diferentes maneras: en el momento inicial de una unidad o tema, para presentarla; como repositorio de enlaces a materiales multimedia… 65

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