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capítulo xi los entornos virtuales de aprendizaje basados en la r~presentación visual del conocimiento por césar coll anna engel y atfonso bustos en el mundo sobre el papel david olson 1998 revisa la influencia que los sistemas de representación han tenido en cómo las personas piensan sobre sí mismas y sobre el mundo el sistema de representación principal sobre el cual olson desarrolla su análisis es la escritura pero también se refiere a otras formas de representación la representación del mundo en mapas del movimiento físico en notaciones matemáticas de las especies botánicas en herbarios entre otras sirven a olson para ilustrar el espectacular impacto sobre la estructura del cono cimiento y por lo tanto sobre los modos de pensar cuando se comienza a exa minar el mundo prestando explícita atención a los modos de representarlo op cit pág 223 la posibilidad de poner el mundo sobre el papel no proporcionó simplemente un medio de acumular y almacenar lo que las personas sabian ade más permitió inventar modos de ver la realidad que en palabras del autor invi tan a ver lo pensado y lo dicho de una manera diferente op cit pág 16 al menos desde el siglo xvii las formas de representación de la información y el conocimiento han estado íntimamente relacionadas en la cultura científica los científicos crean mo

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254 psicología de la educaciÓl1 virtual tem85 de feqresentación se han utilizado siempre en los procesos de enseñanza y aprendizaje los encontramos en los libros de texto de todos los ni veles educativos desde la educación infantil hasta la educación superior en los mapas carteles y murales que adornan las aulas en los gráficos croquis dia gramas y otros tipos de esquemas que los profesores dibujan en la pizarra o tam bién en las diapositivas y videos que se utilizan en ocasiones para mostrar pro cesos complejos y abstractos sin embargo las investigaciones sobre la función que este tipo de representaciones puede cumplir en los procesos de enseñanza y aprendizaje son relativamente escasas sobre todo en comparación con el gran número de trabajos referidos a los materiales multimedia e hipermedia y a las simulaciones tampoco desde una perspectiva más psicológica el estudio de la representación visual del conocimiento tiene una larga tradición sólo a partir de la década de 1980 algunos investigadores empiezan a tener en cuenta los siste mas externos de representación como una vía de acceso a las representaciones mentales internas de las personas aguilar 2006 los diagramas mapas de ideas y otros documentos gráficos y simbólicos producidos por los sujetos habi tualmente en situaciones experimentales de investigación son considerados básicamente como una via de acceso a los procesos de razonamiento y a los modelos mentales internos sin tener en cuenta ni la importancia que tienen en si mismos ni las consecuencias cognitivas para quienes las usan los recientes desarrollos tecnológicos han proporcionado un nuevo auge a este ámbito de estudio con trabajos centrados en las características especificas de las distintas formas de representación que pueden tener un valor cognitivo añadido para usuarios dominios y tareas concretas la posibilidad de combinar diferentes e incluso múltiples formas de representación las facilidades para tran sitar de una forma a otra los hipermedia las animaciones y la realidad virtual han abierto nuevos interrogantes sobre los efectos de las representaciones visuales en los procesos de enseñanza y aprendizaje desde el punto de vista educativo el conocimiento de los diversos sistem~s utilizados para representar procesar transmitir y compartir información que posibilitan las tecnologías digitales y muy especialmente de sus usos como instrumentos de construcción del conocimien to son sin duda actualmente aspectos clave de los procesos de alfabetización digital en el marco de estas coordenadas el objetivo del presente capitulo es revi sar algunas investigaciones y desarrollos tecnológicos recientes en tomo a la representa ión visual del conocimiento que son a nuestro juicio especialmente relevantes -desde un punto de vista psicoeducativo dedicaremos el primer apar tado a ubicar las representaciones visuales en el contexto de los diferentes siste mas de representación señalando tanto las características comunes a todos ellos como las que son distintivas de las representaciones visuales el segundo y el tercer apartado tratan respectivamente de las dos grandes líneas de investi gación sobre los sistemas de representación visual del conocimiento que se per filan en la actualidad la primera está formada por un conjunto de trabajos que estudian las representaciones visuales como herramientas de apoyo a la organi zación y presentación de los materiales de aprendizaje y a la comprensión de blo ques de información más o menos compleja y abstracta el foco de la segunda linea son los procesos de construcción de representaciones visuales que llevan a cabo los alumnos con el fin de presentar públicamente y comunicar su conoci ediciones montta s l ~

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los entornos virtuales de aprendizaje basados en la representación 255 miento así como el impacto que estos procesos tienen sobre el aprendizaje si bien el énfasis del capítulo reside en la segunda línea de investigación nos ha parecido interesante incluir también algunas aportaciones destacadas que se sitúan más bien en la primera finalmente el cuarto apartado incluye una breve descripción de algunas herramientas de representación visual del conocimiento de sus características más destacadas y de cómo acceder a ellas 1 la representación visual del conocimiento y los sistemas de representación el término representación se usa tanto para describir la cognición de las per sonas en cuyo caso suele ir acompañado de los adjetivos mental o interna como para referirse a los sistemas simbólicos que son directamente observables -los diagramas los mapas las imágenes la escritura la notación numérica la notación musical etc en cuyo caso suele ir acompañado del adjetivo exter la las representaciones internas son personales idiosincrásicas :1completas y básicamente funcionales en el sentido de que nos sirven para co nprender explicar o predecir el mundo que nos rodea y sus fenómenos en cambio los sis temas de representación externa son productos sociales que poseen caracterís ticas estables de manera que permiten construir representaciones reproducibles e inteligibles por otros seres humanos todos los sistemas de representación externa comparten unos rasgos que marti 2003 págs 25-29 sintetiza como sigue · existen como objetos independientes de su autor es decir existen inde pendientemente de que su creador esté o no presente en contraposición a otros sistemas simbólicos como el lenguaje oral o los gestos que requieren de la presencia de su creador para poder ser apreciados debido a ello su utilización exige una doble capacidad el conocimiento por parte del pro ductor de que la persona que interprete la representación se basará sólo en los elementos representados y recíprocamente la reconstrucción del sig nificado de dichos elementos por parte del lector de la representación en ausencia de los elementos contextuales · constituyen sistemas organizados y desplegados en el espacio el tipo de marcas y su disposición espacial no pueden ser cualesquiera sino que están regidas por un conjunto de reglas formales -que algunos autores denominan sintaxis en clara referencia a la escritura plasmadas en una serie de aspectos gráficos y espaciales que varían de un sistema a otro en consecuencia no basta con conocer los elementos que conforman un determinado sistema de representación se requiere además conocer las reglas propias de cada sistema para organizar adecuadamente esos dife rentes elementos en una representación estructurada · exigen un soporte material que las hace permanentes como un papel o la pantalla de un ordenador lo que hace posible que las representaciones construidas puedan ser fácilmente archivadas manipuladas modificadas y compartidas la posibilidad de recuperar una información que ha sido edb nes morata s l 1

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256 psico jgia de la educación virtual mitpl esentada es lo que caracteriza el uso funcional de los sistemas exter nos cte representación principalmente como apoyo a la memoria para ayu dar a recordar algo y como medio para comunicar informaciones que han sido escritas intencionalmente con el fin de que otra persona pueda inter pretarlas · permiten una manera peculiar de representar la realidad el conjunto de elementos y reglas de cada sistema de representación introduce ciertas restricciones que determinan lo que es posible y lo que no es posible repre sentar con él en la medida en que cada sistema comporta una manera pro pia y singular de representar la información su utilización potencia o limita determinados procesos mentales implicados en su elaboración e interpre tación pero como indicábamos anteriormente en este capitulo nos vamos a centrar en un tipo concreto de representaciones externas las representaciones visuales más allá de los términos y expresiones utilizados para denominarlas -sistemas figurativos sistemas gráficos sistemas icónicos son sistemas de representa ción que se caracterizan por responder a un modo de procesamiento preferente mente visual aunque generalmente las representaciones visuales se presentan combinadas con otros sistemas semióticos especialmente la escritura están constituidas principalmente por elementos gráficos símbolos e imágenes que expresan relaciones funcionales y estructurales entre las distintas entidades representadas con un cierto nivel de abstracción nos referimos a las matrices los histogramas los mapas conceptuales y los diagramas entre otros contraria mente a lo que sucede con las representaciones figurativas son sistemas con vencionales construidos a partir de un acuerdo social o establecidos por con senso por los expertos en una disciplina y arbitrarios porque sus caracteristicas formales no se explican en términos de las características de su referente que han sido creados para simbolizar y representar la realidad 2 las representaciones visuales como apoyo a la organización presentación y comprensión de la información el interés por el estudio de los sistemas de representación visual del conoci miento surge inicialmente en ei marco de la psicología cognitiva y se fundamenta en la idea de que las imágenes externas pueden afectar la representación inter na del conocimiento las distintas formas de concebir las relaciones entre las imágenes externas y las representaciones internas o mentales han orientado tan to las características de las representaciones externas utilizadas para enseñar y comunicar el conocimiento como los usos pedagógicos y didácticos que se hace de ellas de acuerdo con la visión más clásica de estas relaciones se produciría un isomorfismo básico entre las representaciones externas e intemas de mane ra que las primeras serían algo así como el reflejo externo de las segundas y éstas últimas una versión internalizada de las primeras esta idea al combinarse con un enfoque tradicional de la educación que considera a los aprendices como © ediciones morata s l

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los enlornos virtuales de aprendizaje basados en la representación 257 · .· · · · · · .· · · · t i receptores pasivos de la información y del conocimiento ha llevado a menudo a postular que el uso de representaciones simplificadas e idealizadas aunque pre cisas y consistentes de objetos fenómenos o situaciones puede ser útil para generar en los alumnos representaciones internas o modelos mentales acordes gon las representaciones externas presentadas sin embargo la constatación de que la relación entre representaciones externas e internas no es tan directa y sim ple como se había supuesto marti 2003 marti ypozo 2000 junto con el desa rrollo de los enfoques constuctivistas en educación que subrayan la contribución del alumno al proceso de aprendizaje ha llevado a los investigadores a centrar cada vez más la atención en las características específicas de los diferentes sis temas de representación y en su impacto sobre los procesos cognitivos cuando se incorporan a las actividades de las personas entre las investigaciones dirigidas a estudiar los efectos de las representa ciones visuales en la comprensión y el razonamiento destaca la teoría cognitiva del aprendizaje multimedia propuesta por mayea 1997 2001 en sus investiga ciones mayea parte de tres supuestos básicos que los humanos procesan de for ma separada por dos canales distintos la información visual y la información ver bal que existe una capacidad de procesamiento simultáneo limitada en cada uno de estos canales y que el aprendizaje activo y significativo supone seleccionar la información relevante organizarla mediante una representación mental coheren te e integrar esa representación mental con los conocimientos previos según mayea no todas las representaciones multimedia son igualmente efectivas en la producción de aprendizajes significativos los mensajes multimedia que minimi zan la carga cognitiva e incrementan las posibilidades de aprender son los que respetan una serie de principios relativos a la combinación y articulación de tex tos escritos narraciones orales imágenes y recursos gráficos ver el capítulo vi de este volumen otros autores como schnotz 2002 han centrado sus investigaciones en tos distintos niveles de abstracción de las representaciones comparando las icónicas imágenes o ilustractones y simbólicas sus resultados muestran que las icóni cas son más útiles para proporcionar información concreta en cambio las simbó· licas permiten expresar más fácilmente información abstracta y son especialmen te útiles para realizar inferencias finalmente cabe mencionar aún en este apartado los trabajos dirigidos a ela borar un marco teórico para explicar el aprendizaje basado en formas o sistemas de representación múltiple así por ejemplo ainsworth 2006 sugiere tres dimensiones para comprender el impacto que las representaciones múltiples pueden tener en el aprendizaje las características del diseño de los sistemas de representación múltiple las funciones ínstruccionales que juega cada uno de los tipos de representación y su combinación y las tareas cognitivas asociadas a la interacción con las distintas representaciones según esta autora las represen taciones múltiples favorecen el aprendizaje en la medida que ayudan a integrar información de varias fuentes con diferentes niveles de abstracción signos ico· nos etc y formatos gráficos tablas dibujos textos diawarnas etc a través de distintos canales sensoriales sin embargo el resultado de estas investigaciones muestra también que no es fácil que los estudiantes perciban las regularidades e interrelaciones entre las distintas representaciones e integren la información ofre cida mediante esa combinación de fuentes de información ediciones morata s l

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258 psicología de la educación virtual tomadas en su conjunto las investigaciones sobre os efectos cognitivos de la utilización de los distintos sistemas de representación del conocimiento o de una combinación determinada de sistemas de representación muestran que la elec ción adecuada depende de las características de los estudiantes de los objetivos de aprendizaje y de las condiciones en que éste tiene lugar 3 la construcción de representaciones visuales y su impacto sobre el aprendizaje las investigaciones dirigidas a estudiar los procesos de construcción de representaciones visuales por parte de los alumnos son relativamente escasas en comparación con las que se dirigen a estudiar la comprensión e interpretación de este tipo de representaciones esta diferencia por lo demás refleja en buena medida la realidad de las aulas en las que es frecuente que se solicite a los alum nos que interpreten representaciones visuales presentadas por el profesor pero en pocas ocasiones se les requiere para que expresen sus conocimientos o ideas construyendo una representación propia sin embargo para los enfoques constructivistas de orientación sociocultural la distinción entre construir uno mismo una representación visual propia versus razonar sobre una representación visual construida por otro es extremadamente importante el proceso de construir e interactuar con una representación externa es un componente crucial del aprendizaje cox 1999 pág 347 construir una representación del propio conocimiento sobre una determinada información exi ge aclarar profundizar y reorganizar los propios pensamientos detectando y resolviendo eventuales lagunas e incomprensiones esta actividad no supone una simple transcripción sino que exige una planificación en la que intervienen simultáneamente el contenido qué decir y el sistema de representación cómo decirlo en un·proceso recursivo de planificación traducción y revisión de mane ra que los componentes metacognitivos adquieren un protagonismo destacado construir una representación del propio conocimiento es un proceso creativo consciente e intencional que obliga a pensar a tomar decisiones y a dotarse de medios para evaluarlas 1 el diálogo mental que tiene que establecer el alumno entre su propio conocimiento y el formato de representación puede influir en el aprendizaje en la medida en que le puede llevar a reestructurar su antiguo cono cimiento sobre el tema a descubrir nuevos matices y a generar nuevas ideas novak y gowin 1988 desde esta perspectiva teórica una de las mayores fortalezas de las repre sentaciones visuales del conocimiento es que obligan al individuo a hacer explí cito y consciente lo que habitualmente no lo es esta toma de conciencia puede ocurrir tanto en el trabajo y la actividad individual fruto de la tensión entre lo que yo pienso que conozco y lo que puedo representar de mi conocimiento como en el trabajo y la actividad grupal donde dos o más alumnos negocian significa 1 nótese la cercanía entre estas características del proceso de construcción de representacio nes visuales del propio conocimiento y los conceptos de estrategia y pensamiento estratégico traté dos en el capítulo xvi de esta obra © ediciones morala s l l

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· · · · · · · · · · · · · · · · · los entornos virtuaies de aprendizaje basados en la representación 259 · · · · · · · · · · · · · · · · · t t t .i · · · · · dos desde sus respectivas posiciones argumentales o representacionales cuan do los alumnos trabajan colaborativamente en la construcción de una represen tación tienen que negociar las metas la representación del problema el signifi cado de los conceptos utilizados y los procedimientos involucrados en su elaboración el proceso constructivo puede poner entonces de relieve errores o lagunas de comprensión que de otro modo tal vez permanecerían ocultos así como discrepancias entre comprensiones y puntos de vista que deben resolver se para seguir avanzando en la construcción de la representación en suma la construcción de representaciones visuales puede desempeñar un papel funda mental en los procesos de enseñaza y aprendizaje debido a las posibilidades que ofrece no sólo para hacer públicos los significados construidos por los alumnos sobre los contenidos de aprendizaje sino también para contrastarlos y negociar los con el profesor y con otros alumnos los sistemas de representación visual pueden desempeñar este papel por que son instrumentos psicológicos en el sentido vygotskiano de la expresión y habilitan a quienes los utilizan a actuar sobre sus propias representaciones inter· nas pero el papel mediador de las representaciones visuales no se agota en los procesos individuales de construcción del conocimiento los sistemas de repre· sentación visual al igual que los otros sistemas de representación y los sistemas simbólicos en general actúan como mediadores tanto de los procesos individua· les -intramentales del aprendiz como de los procesos comunicativos y so· ciales -intermentales implicados en el aprendizaje intencional esta función mediadora no obstante dependerá en buena medida de las características específicas de cada sistema de representación es decir de las restricciones deri· vadas de su propia y singular manera de representar la información las investigaciones que analizan los procesos mentales mediados por 1 construcción de representaciones visuales constituyen un conjunto muy hetercj oéneo de trabajos algunos comparan los efectos de la construcq de re.prd sentaciones visuales en contextos de interacción cara a cara y en línea o en en tornos sincrónicos y asincrónicos otros comparan la resolución do tlna tarea en formato textual y visual o con distintos formatos de representaci6n visual otros comparan la construcción de representaciones visuales en áreas específicas de conocimiento como la física las matemáticas la historia etc y otros aún explo ran los efectos que tienen sobre el aprendizaje las representacionas visuales construidas por los alumnos o el habla desplegada durante el proceso d6 cons trucción o la calidad de su argumentación aunque esta heterogeneidad de tra bajos hace difícil la generalización de resultados más allá de las características especificas investigadas en cada estudio es posible identificar en la literatura cuatro tipos de mecanismos explicativos de la potencialidad que encierra la cons trucción de representaciones visuales para el aprendizaje el primer mecanismo tiene que ver con la ayuda que las representaciones visuales proporcionan a los procesos de memoria permiten ampliar la memoria de trabajo constituir archivos permanentes compartir recuerdos etc suth2:rs y hundhausen 2002 por ejemplo destacan dos funciones fundamentales de las herramientas de representación visual del conocimiento para apoyar el aprendi zaje en línea facilitar la referencia en un entorno virtual es más fácil referirse a un elemento del conocimiento que tratar de describirte verbalmente especial mente cuando requiere descripciones verbales complejt lt y fticofidaf t a r © ediciones mora1-a s l.

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260 psicología de la educación virtual sentación visual ayuda a los participantes a recordar las ideas elaboradas pre viamente y les estimula a reelaborarlas el segundo mecanismo se refiere al grado en que las representaciones exter nas reducen la cantidad de esfuerzo cognitivo necesario para solucionar proble mas equivalentes así laakin y simon 1987 a partir de sus trabajos sobre la resolución de problemas en las áreas de física y geometría señalan que la mayor eficiencia de los diagramas sobre el texto escrito se debe a que los primeros expresan explícitamente el estado del problema permitiendo que los objetos y sus relaciones sean fácilmente percibidos lo que favorece su resolución en cambio en las descripciones textuales las relaciones son típicamente implícitas y deben ser formuladas mentalmente lo que requiere un mayor esfuerzo cognitivo por ejemplo en una tabla de doble entrada es fácil detectar las celdas vacías mientras que en una representación textual de la misma información las relacio nes no son necesariamente visibles el tercer mecanismo hace referencia a cómo la sintaxis y la semántica de las representaciones visuales pueden estimular o activar determinados procesos mentales este efecto representacional se fundamenta en la idea de que las re presentaciones no son simplemente estímulos para la mente interna sino que u en muchas tareas las representaciones externas son elementos intrinsecos que guían restringen e incluso determinan los patrones de la conducta cognitiva y la manera de funcionar de la mente zhang 2000 pág 4 los trabajos de zhang y norman 1994 muestran que diferentes formatos de representación de la misma información pueden generar conductas cognitivas distintas facilitando o dificul tando la resolución de problemas o tareas para estos autores la potencialidad de determinadas representaciones visuales para apoyar los procesos de resolu ción de problemas se debe a que a constituyen una ayuda para la memoria b la información puede ser percibida y utilizada directamente sin necesidad de inter pretarla y formularla explícitamente e anclan y estructuran la conducta cognitiva -las reglas de la representación restringen las acciones posibles y d cam bian la naturaleza de la tarea permitiendo generar secuencias de acción más efi cientes el cuarto y último mecanismo concierne a la forma en que la representación visual puece llevar a hacer un cierto tipo de inferencias sobre el mundo repre· sentado así la idea central de los trabajos de stenning y oberlanoer 1995 sobre el razonamiento lógico con diagramas se basa en que la información dis ponible en la representación visual restringe el espacio de resolución del proble ma limitando las interpretaciones e inferencias que puede realizar el alumno y guiando su razonamiento hacia la solución correcta stenning y oberlander argumentan que los textos escritos permiten expresar la ambigüedad de una for ma que es difícil de acomodar en una representación gráfica y es precisamente esta carencia de expresividad lo que hace que los diagramas sean más eficien tes para solucionar determinados problemas asi ciertos diagramas son mejores que otros porque explotan mejor las características restrictivas de las formas grá ficas por ejemplo los circulas euler-venn son especialmente eficaces para solu cionar problemas de lógica porque las restricciones impuestas por la intersección de los círculos representan adecuadamente las restricciones de la lógica el interés despertado en los últimos años por el aprendizaje colaborativo en entomos virtuales ha dado lugar a una activa línea de investigación sobre los ediciones menta s l.

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los entornos virtuales de aprendizaje basados en la representacióo 261 · a efectos que la construcción conjunta de representaciones visuales en este tipo de entornos puede tener en la interacción entre alumnos yen su aprendizaje las situaciones de aprendizaje grupal ofrecen a los estudiantes formas de interacción basadas en procesos de negociación de discustón crítica de la información de elaboración de argumentos y de exploración de múltiples perspectivas el cono cimiento se re-construye y co-construye a través de la argumentación y se amplía la comprensión de problemas o conceptos en este marco la cuestión es cómo una representación visual puede contribuir a estructurar interacciones en las que se den tipos de diálogo que conduzcan a los participantes a compartir negociar y construir significados conjuntamente de acuerdo con suthers y sus colaboradores suthers 2001 suthers y hundhausen 2002 las herramientas de representación visual median las inter acciones dél aprendizaje colaborativo proporcionando a los estudiantes un recurso para expresar su conocimiento en un medio persistente examinable por todos los participantes que se convierte en parte del contexto compartido su thers op cit denomina guía representacionaf a la influencia es:jecifica que puede tener un determinado formato de representación en el discurso de los alumnos que construyen conjuntamente una representación visual retomando al gunas de las aportaciones revisadas anteriormente señala que las diferentes herramientas de representación implican formas distintas de guiar el razona miento de los alumnos durante fa resolución de las tareas por una parte las res tricciones impuestas por un tipo concreto de representación proporcionan un poderoso recurso que estimula y guía el razonamiento y las estrategias de los alumnos que deben elaborar e interpretar la información según el código y las reglas de ese formato concreto de representación por otra las distinciones y las relaciones destacadas por estas representaciones se convierten en tópicos más probables de la discusión grupal centrando el diálogo de los alumnos duran te la resolución de la tarea desde este conjunto de investigaciones vermann 2002 flsher ycols 2002 van bruggen y cols 2002 munneke y cols 2003 van orle y cols 2004 se señalan principalmente dos ventajas del uso de las representaciones visuales fuerzan a los estudiantes a explicitar sus opiniones y argumentos y hacen que se centren en los contenidos y en las actividades de enseñanza y aprendizaje aun que la forma en que las representaciones visuales pueden andamiar el diálogo de los colaboradores se basa todavía en una cantidad relativamente escasa de estu dios empiricos parece haber un acuerdo en el sentido de que las ventajas de las representaciones visuales no emergen automáticamente sino que otras variables como el tipo de tarea el contenido de la enseñanza y los conocimientos previos de los alumnos sobre los contenidos o el uso de las herramientas de representa ción juegan también un papel importante en resumen la contribución fundamental de la construcción de representa ciones visuales es su potencial para influir tanto en los procesos cognitivos como en los procesos sociales implicados en el aprendizaje pueden ser usadas como herramientas para potenciar la construcción y desarrollo activo del propio conoci miento y pueden funcionar también como herramientas mediadoras del diálogo educativo entre profesores y alumnos y entre los alumnos un vez presentadas las lineas de investigación que tratan de dar cuenta de1a importancia creciente atribuida a las representaciones visuá1es c!e conocimien10 4 © ediciofll~s morata s l .

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?62 en los procesos de enseñanza y aprendizaje y sus resultados más destacados dedicaremos el próximo apartado a revisar algunas herramientas tecnológicas utilizadas para la construcción de este tipo de representaciones 4 herramientas para la construcción de representaciones visuales del conocimiento los desarrollos recientes de software proporcionan una amplia gama de pro gramas que ayudan a construir examinar y manipular fácilmente representaciones visuales estáticas y dinámicas e incluso manipular mundos virtuales tridimensiona les las herramientas de representación visual conforman un amplio conjunto de tecnologías de muy diversa complejidad técnica de las que la interactividad es sin lugar a dudas un rasgo distintivo la interactividad se refiere a las posibilidades que las tecnologías ofrecen al usuario o aprendiz de establecer una relación contingen te e inmediata entre la información y sus propias acciones de procesamiento de la misma call 2004 una segunda característica de estas herramientas es que por lo general permiten construir representaciones multimedia mediante la utilización simultánea de múltiples formatos de representación textos escritos narraciones notaciones matemáticas imágenes estáticas y en movimiento sonidos música etc y ofrecen la posibilidad de transitar fácilmente entre unos y otros en cuanto a las diferencias entre las distintas herramientas de jong y cols 1998 proponen considerar cinco dimensiones en primer lugar los elementos primitivos elegidos es decir los objetos y las relaciones que se utilizan en la representación y las reglas que gobiernan su uso y combinación el conjunto de elementos primitivos disponibles y el tipo de información que se puede represen tar mediante estos elementos conducirá a representaciones muy diferentes y pre sumiblemente también a aprendizajes distintos en segundo lugar la perspectiva que hace referencia a la aproximación concreta que puede adoptarse en la pre sentación del material por ejemplo las diferentes partes de una máquina pueden representarse desde una perspectiva funcional describiendo la función de cada uno de sus componentes o desde una perspectiva topológica describiendo la localización de cada uno de los elementos que la componen en tercer lugar la especificidad que se refiere a la forma en que los elementos de una repre sentación restringen los tipos de inferencia que pueden hacerse sobre el concep to subyacente representado una determinada herramienta por ejemplo puede limitar la representación forzando al usuario a elegir entre determinadas catego rías de objetos cómo por ejemplo hipótesis o datos en cuarto lugar fa precisión o exactitud con la que permite representar la información y en quinto y último lugar la modalidad que describe la forma de expresión utilizada para presentar la información por ejemplo mediante un gráfico un hipertexto una matriz etc para suthers 2001 el diseño de una herramienta de representación visual del conocimiento implica también la toma de decisiones sobre su manejo por ejemplo el programa puede impedir o ignorar que se establezcan relaciones no permitidas entre objetos y sobre funcionajidades relacionadas con su uso por ejemplo si la herramienta será utilizada en un contexto sincrónico o asincrónico si los usuarios trabajarán individualmente o en grupo ele © ediclones morata s l 1

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los entornos virtuales de aprendizaie basados en la representación 263 · · · · · · · · · · · en líneas generales y atendiendo a los criterios señalados podemos clasifi car las herramientas de representación visual en tres grandes grupos de progra mas realidad virtual animaciones y diagramas estáticos un programa de reali dad virtual es una simulación de un entorno tridimensional imaginario o del mundo real que hace posible visualizar el desarrollo de procesos más o menos complejos mostrando la evolución del sistema representado y la interacción entre los diversos elementos que lo integran el usuario puede modificar algunas de las variables del modelo presentado cambiando los valores de entrada inpu tanto antes como durante la ejecución y visualizar los efectos de estos cambios en los valores de salida outpuf la realidad virtual posibilita la reproducción de situaciones y fenómenos que son difíciles o imposibles de conseguir en un labo ratorio tradicional como por ejemplo un sistema con gravedad nula así como el acceso de un gran número de alumnos a prácticas virtuales sorteando las limita ciones y problemas derivados del uso de un material caro escaso o peligroso los programas de realidad virtual se concentran principalmente en las áreas científicas y técnicas las animaciones posibilitan igualmente representar y transmitir informacio nes que evolucionan y se transforman a medida que se van representando y transmitiendo los estudiantes controlan la situación decidiendo qué medidas realizan y qué variables modifican obteniendo la respuesta a sus acciones de for ma inmediata constituyen también una aproximación principalmente utilizada en las áreas científicas y técnicas con el fin de analizar comprender y predecir el funcionamiento de los sistemas en función de las variables que rigen su dinámi ca sin embargo a diferencia de los programas de realidad virtual generalmente están diseñadas para mostrar una única faceta o parte de un fenómeno o situa ción y no todas las características del sistema un ejemplo de este tipo de simu laciones lo constituyen los applet programas escritos en lenguaje de programa ción java que pueden ser incluidos en páginas web html de forma similar a como se incluyen las imágenes y que pueden ejecutarse fácilmente en la mayo ría de los navegadores actuales en internet pueden encontrarse bibliotecas de estos programas muchos de ellos gratuitos como en la página del proyecto español descartes 2 con actividades para la mayoría de los temas de matemáti cas del bachillerato o los applet de física creados por fendt 3 el tercer grupo de herramientas engloba los programas que ayudan a des cribir procesos y estructuras en ocasiones con altos niveles de complejidad mediante la compilación de elementos gráficos o modificando representaciones prediseñadas a diferencia de los anteriores los programas para la elaboración de diagramas aportan una visión estática de la información su característica prin cipal es que proporcionan una plataforma que permite la modificación más o menos simple de la presentación de los elementos gráficos y sus relaciones existen numerosas herramientas de este tipo muy diversas entre sí tanto con relación al tipo de elementos gráficos disponibles como a los recursos que pue den ser utilizados -texto audio imágenes vídeo vínculos a otras informacio nes etc ya las posibilidades que ofrece[1 de una representación alternativa de http descartes.cnice.mecd · http www.walter-fendt.de:·¡ersiércaslenanaenh!tp v.ww.walter.fe.ldl.de/ph14s1 2 3 © ediciones morala s l.

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264 pskxllog a d la educación virtual la misma información mediante la utilización de diversos formatos en contrapo sición a tos progranie3tfe realidad virtual y las animaciones que están muy orien tados a tópicos y dominios específicos de conocimiento las herramientas para la elaboración de diagramas pueden utilizarse en un amplio espectro de áreas curriculares por ello en lo que sigue nos vamos a centrar en este tipo de herra mientas más concretamente en tres variantes de las mismas herramientas para la elaboración de diagramas y mapas conceptuales herramientas para apoyar la comunicación y entornos de representación visual 4.1 herramientas para la elaboración de diagramas y mapas conceptuales actualmente existe una amplia gama de editores gráficos para estructurar y representar visualmente la información que podemos organizar en tres grandes grupos ver la tabla 1 en primer lugar tenemos los editores que permiten repre sentar visualmente la estructura de un conjunto de información a partir de nodos que simbolizan entidades concretas o abstractas acontecimientos u objetos que pueden o no unirse por vínculos utilizando típicamente un formato en árbol u organigrama como plantilla ejemplos de este tipo de recursos son microsoft visio y smartdraw el segundo grupo está formado por las herramientas que hacen posible la construcción de mapas mentales o mapas de ideas en forma de asociaciones radiales con un punto central entre las versiones más ampliamente utilizadas de este tipo de recursos podemos destacar freemind mind manager visual mind visimap y mind mapper dado su carácter flexible posibilitan múltiples formas de representación del conocimiento diagramas de flujo para representar la sucesión temporal de eventos telarañas que ayudan a visualizar cómo ciertas categorías de información o conceptos centrales se relacionan con otros más periféricos mapas de ideas que utilizan palabras clave simbolos colores gráficas para for mar redes no lineales de posibles ideas y observaciones o redes semánticas que proporcionan una representación dedarativa de objetos propiedades y relacio nes si bien tradicionalmente la modalidad de expresión utilizada en este tipo de programas es el texto en la actualidad casi todos permiten usar imágenes e ico nos e incluso algunos sonidos animaciones e hipervínculos a informaciones externas asimismo la mayoria de herramientas permiten exportar los gráficos elaborados a distintos formatos de imagen upg gif bmp etc o de páginas web html también ofrecen librerías plantillas y ejemplos algunos de los cuales se graban en el momento de la instalación y otros se pueden descargar de internet finalmente el tercer grupo es el formado por las herramientas específica mente diseñadas para la construcción de mapas conceptuales como por ejem plo smart ideas ufemap knowledge manager digioocmap axon idea pro cessor inriration o cmap too/s además de las características señaladas para las herramientas del grupo anterior los programas para elaborar mapas conceptua les posibilitan etiquetar los vínculos que relacionan los conceptos o ideas y posi bilitan formas diferentes de estructurar los gráficos por lo general estos recursos hacen posible reordenar y reubicar los conceptos en el espacio simplemente © ediciones moral s l

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los entornos virtuales de aprendizaje basados en la represelltacón 265 tabla 1 herramientas para la elaboración de diagramas y mapas conceptuales nombre url axon idea processor http weo.singnet.com.sg axon2000/index.htm cmaptoois httpj/cmap.ihmc.us oigidocmap httpjtwww.mapasconceptuales.com explicando una razón hllp iwww.intel.com/education/la/es/explicandounarazon indexhtm freemind http freemind.sourceforge.net/wikilindex.php/main_page inpiration httpji n itw.inspiration.com knowle~e manager hllp:llwww.knowledgemanager.us/km·knowledgemana ger-esp.htm tipo de diagramas mapas conceptuales mapas conceptuales mapas conceptuales diagramas c.ausa-efeclo 4apas de ideas apas mceptuales apas nceptuales 4apas c nceptuales y ctagramas en lllomap http ww.· robertabrams nel/conceptmapl1ifemaphome.html lne microsoft visío http office.microsolt.comles·eslvisio/default.aspx openonice oraw httpiiwvtw openoffice.orglindex.html mind manager http www.mindjet.comlus¿ mindmapper http wvtw.mindmapper.com c·jagramas diagramas mapas de ideas mapas de ideas smart ideas http wwh.smarttech.com smartoraw http wwh.smartdraw.com mapas c-onceptuales diagramas causa-eleeto uneas de tiempo mapas de ideas l~neas 4 · ~f timeune maker hltp:l/www.timelinemaker.com visimap hllp wwn.coco.co.uk visual mlnd hllp :i/ww visual-mind.com .· funciona e linea utilizando cualquier na gad jr de internet c tiempo mapas de ideas apas de ideas © eciciones morata s l i

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266 psícol ¡ a se la educación virtual arrastrándolos sin que se rompan los enlaces además muchos de ellos incluyen la opción de cambiar la vista de mapa conceptual a un formato típico de esquema jerarquizado las diferencias entre los distintos programas se sitúan principal mente en las posibilidades de diseño gráfico para determinar formatos estilos colores etc a menudo más completas en las versiones comerciales que en las de sofware libre y en algunas funcionalidades específicas como por ejemplo disponer de un espacio de trabajo en tres dimensiones axon idea processor la posibilidad de trabajar interactivamente con el mapa mostrando y ocultando con ceptos de manera selectiva inpiration permitir crear también diagramas uve lifemap o trabajar tanto en el ordenador local como en red a través de un servi dor cmaptoots entre todas las formas de representar visualmente el conocimiento los mapas conceptuales son sin duda los que han tenido un mayor impacto en la educación novak 1998 un amplio número de estudios ha demostrado que los mapas conceptuales constituyen un procedimiento facilitador de aprendizaje sig nificativo y funcional ausubel 2002 martín y solÉ 2001 y que se pueden utili zar para la enseñanza de prácticamente todas las disciplinas en cualquier nivel educativo desde la educación infantil hasta la universidad el hecho de que se hayan utilizado con éxito en tan amplia gama de contextos de aprendizaje deriva en gran medida de su carácter flexible que hace que las restricciones que impo nen a la representación de la información dependan en mayor medida de los planteamientos pedagógicos y didácticos en los que se enmarca su utilización más que de las características propias de la técnica novak y gowin 1988 describen la elaboración de mapas conceptuales como una actividad creativa en la que el estudiante debe hacer un esfuerzo para acla rar significados identificando los conceptos importantes y sus relaciones dentro de un dominio específico de conocimiento desde el punto de vista de su poten cialidad para el aprendizaje tres características diferencian los mapas concep tuales de otros recursos gráficos exigen determinar cuáles son los conceptos más relev2 r jes se estructuran jerárquicamente situando en el nivel más alto los conceptos cún mayor nivel de abstracción generalidad e inclusividad a conti nuación los conceptos más concretos y específicos y en la parte inferior de la estructura gráfica los ejemplos e ilustraciones y representan las relaciones signi ficativas entre conceptos en forma de proposiciones de manera que dos o más conceptos relacionados por un vínculo etiquetado forman una unidad semántica si bien para elaborar mapas conceptuales se puede usar cualquier herra mienta de diagramas es siempre recomendable utilizar las que han sido especí ficamente diseñadas para este fin posiblemente cmaptools es una de las que ofrece mayores ventajas entre las que cabe destacar su gratuidad su interfaz en muchos idiomas su carácter intuitivo la facilidad de uso y la posibilidad que ofre ce de elaborar mapas colaborativamente desde hace más de diez años el insti tute for human and machine cognffion ihmc ha estado desarrollando cmaptools caÑas y cols 2004 un entamo para facilitar la construcción colaborativa de mapas conceptuales el mapa conceptual se convierte en el artefacto sobre el cual se lleva a cabo la colaboración y el resultado de ésta queda plasmado en el mapa construido la arquitectura distribuida del sistema ya sea desde el ser vidor público de ihmc o en uno propio facilita mediante un sistema de permisos permiso de anotación permite comentar en el mapa pero no modificarlo per i © ediciones morata s l.

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2 4 los entornos virtuales de aprendizaje basados en i2 representación 267 miso de escribir permite modificar el mapa o permiso sólo de leer que se pue dan compartir los mapas conceptuales y colaborar en su construcción si dos o más usuarios intentan editar el mismo mapa conceptual al mismo tiempo el programa establece una sesidn de colaboración sincrónica durante la cual los usuarios modifican el mapa concurrentemente y se comunican a través de una ventana de chato también pueden colaborar asincrónicamente mediante anotaciones annotate a modo de comentarios puntuales tipo post-it y listas de discusión discusión threads que permiten iniciar un diálogo asincrónico sobre cualquier nodo o enlace del mapa por su parte las sopas de conocimiento knowledge soups posibilitan la colaboración a nivel de proposiciones durante la construcción de sus mapas conceptuales individuales los estudiantes pueden hacer públicas sus proposiciones para compartirlas y discutirlas con otros estu diantes mediante sencillas operaciones de arrastrar y soltar los estudiantes pue den insertar en los nodos texto y-todo tipo de medios imágenes vídeos páginas web documentos presentaciones etc e incluso otros mapas conceptuales previamente construidos por ellos o por otros además el progralt a ofrece una utilidad que permite revisar o añadir conceptos palabras de enlace proposicio nes y visualizar el esquema del mapa construido señalemos aún por último que cmaptools brinda también la posibilidad de registrar el proceso de construcción de los mapas conceptuales 4.2 herramientas visuales para apoyar la comunicación numerosas investigaciones han demostrado que es difícil que los estudiantes se impliquen en discusiones constructivas en entornos virtuales ver por ejemplo wallace 2003 y capítulo x de esta obra desde el punto de vista de la repre sentación visual las herramientas de comunicación estructuran las contribucio nes en el ya clásico formato de mensajes anidados que suele facilitar la identifi cación de los autores y el seguimiento cronológico de las contribuciones este tipo de estructura sin embargo provoca trastornos en la adyacencia de los tur nos de habla y múltiples solapamientos dificultando la coherencia y la continui dad en el desarrollo de los temas herring 1999 en este marco se han desa rrollado los programas de visualización de la argumentación computer supported argument visualization con el propósito de ayudar a construir y evaluar la argu mentación mostrando de manera gráfica las cadenas de argumentos van bruggen kirschner y jochei.1s 2001 distinguen dos tipos de herra mientas de representación visual para apoyar la comunicación herramientas basadas en la discusión y herramientas de representación del conocimiento ver la tabla 2 las herramientas basadas en la discusión como knowledge forum co/laborative visualizatíon covis y su co/laborative notebook utilizan elemen tos gráficos para representar las contribuciones de los participantes y los víncu los entre ellas por ejemplo anidar las respuestas en mensajes previos identifi car con distintos colores su estado mensaje no leído modificado en proceso de elaboración etc pero la estructura de la argumentación no queda explícitamen te representada en las herramientas de representación del conocimiento como belvédere y sensemaker la argumentación se estructura mediante la construc ción de diagramas es decir más que considerar la representación como un ediciones morala s l.

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