Alberto J. Cañas: Mapas conceptuales en la Red

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Alberto J. Cañas: Mapas conceptuales en la Red
"La inquietud de cómo utilizar mejor la tecnología para sacar provecho del poder de los mapas conceptuales nos llevó a
desarrollar CmapTools, un software de uso gratuito para representar y compartir modelos de conocimiento basados en
mapas conceptuales que explota la conectividad a la web para proveer nuevas posibilidades de aprendizaje y conocimiento
colaborativo."
Alberto J. Cañas es costarricense. Se graduó de Ingeniero en Sistemas
Computacionales en el Instituto Tecnológico de Monterrey, México, y obtuvo su maestría y doctorado
en la Universidad de Waterloo, Canadá.
Desde hace años está involucrado en tratar de utilizar mejor la tecnología en la educación. Actualmente
es subdirector del Instituto de Cognición de Florida, donde dirige el grupo de desarrollo de CmapTools:
una herramienta computacional para representar y compartir modelos de conocimiento basados en
mapas conceptuales, que puede ser usada tanto por un niño, por un maestro o por un científico.
CmapTools hace sencillo la construcción del mapa, la parte operativa.?La parte difícil, expresar de
forma clara y concisa el conocimiento sobre un tema, sigue siendo responsabilidad del estudiante?, dice.
Los mapas conceptuales fueron desarrollados por Joseph Novak y están fundamentados en la Teoría del
Aprendizaje Significativo de David Ausubel. Pero más allá de los beneficios conocidos del uso
adecuado de los mapas conceptuales, CmapTools explota la conectividad a la web para proveer nuevas
posibilidades de aprendizaje y conocimiento colaborativo.
En esta entrevista cuenta sobre esta herramienta ?de uso gratuito?, y sus aplicaciones, entre ellas una
interesante experiencia del gobierno de Panamá para una transformación de la educación pública
primaria en ese país.
Por Verónica Castro
—Durante los últimos años, en el Instituto de Cognición (IHMC) de Florida, usted viene desarrollando
los CmapTools, un software para representar y compartir modelos de conocimiento basados en mapas
conceptuales. ¿Cómo y por qué surge la idea? ¿En qué consisten?
—Este conjunto de herramientas nace de la necesidad de capturar y representar el conocimiento de
expertos durante el proyecto de desarrollo de un sistema experto para diagnosticar enfermedades del
corazón. El experto con el que trabajábamos era de los mejores del mundo usando una cierta técnica y
equipo, pero no había podido comunicar esa experiencia y conocimiento a sus colegas y alumnos. Los
mapas conceptuales fueron una de las herramientas que nos permitieron romper las defensas cognitivas
del experto (hasta cierto punto él no era conciente de cómo realizaba los diagnósticos) y representar ese
conocimiento. Nos dimos cuenta de que los mapas conceptuales del experto no sólo nos servían para
construir las reglas del sistema experto, sino que en sí eran una especie de tutorial sobre el tema. De ahí
se nos ocurrió usar los mismos mapas del experto como una forma de organizar todos los recursos
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(imágenes, videos, etc.) sobre el tema; los mapas conceptuales con sus recursos se convirtieron en la
forma de navegar a través de todo el sistema multimedial. Estamos hablando de principios de los 90,
antes de que se inventara la web.
Nos quedó la inquietud de cómo podríamos utilizar mejor la tecnología para sacar provecho del poder de
los mapas conceptuales. En un proyecto financiado por IBM Latinoamérica empezamos a construir
herramientas de colaboración usando mapas conceptuales (usando la red interna de IBM, pues internet
no llegaba aún a la región).
El resultado, después de varios años de esfuerzos, es CmapTools, un ambiente cliente-servidor que
permite a usuarios de todas las edades y disciplinas construir y compartir sus mapas conceptuales.
Nuestra premisa es que una buena herramienta para representar conocimiento puede ser usada tanto por
un niño de primaria como por un científico de la NASA ?por supuesto se puede esperar que la diferencia
en complejidad de la representación sea grande?, igual que el mismo idioma español lo comparten un
niño pequeño y García Márquez.
—En la actualidad las experiencias que apuntan al uso de Internet y las nuevas tecnologías se han
multiplicado en los diversos niveles y ámbitos de la educación. ¿Cuál el aporte original de los
CmapTools para los procesos de aprendizaje?
—Mucho se ha escrito sobre los beneficios que proporciona a los estudiantes el que construyan sus
propios mapas conceptuales, reflexionen sobre las relaciones entre conceptos y plasmen su
entendimiento sobre el tema que están estudiando. CmapTools hace muy sencillo el proceso de
construcción del mapa, la parte operativa. La parte difícil, expresar de forma clara y concisa nuestro
conocimiento sobre un tema, sigue siendo responsabilidad del estudiante. Pero más allá de los beneficios
conocidos del uso adecuado de los mapas conceptuales, CmapTools explota la conectividad de internet y
la web para proveer nuevas posibilidades de aprendizaje y colaboración.
Desafortunadamente el mayor uso de internet se dirige al consumo. La mayoría de los estudiantes se la
pasan ?copiando y pegando? de la red, preparando reportes que nunca leyeron. En algunos casos internet
se utiliza para comunicación entre estudiantes y/o maestros, ya sea mediante correo electrónico, chats,
listas de discusión, u otros medios similares. Nuevas herramientas como los blogs y wikis permiten a los
usuarios ?publicar? fácilmente sus trabajos, lo cual es un gran avance. Sin embargo, son pocas las
posibilidades que tienen los estudiantes para crear o llevar a cabo proyectos en forma colaborativa.
Al diseñar CmapTools teníamos claro que debíamos facilitar a los usuarios dos aspectos: que pudieran
hacer público su conocimiento, y que realizaran una construcción colaborativa del conocimiento. Pocas
herramientas permiten a grupos de estudiantes construir algún ?artefacto? de forma colaborativa.
Escribir en grupo un documento en Word, por ejemplo, es una tarea secuencial, nos tomamos turnos
para modificar el documento, porque es casi imposible que todos podamos modificar el documento al
mismo tiempo.
En los servidores públicos de CmapTools cualquier persona puede crear su carpeta y empezar a
compartir sus mapas conceptuales; no necesita ninguna autorización ni usuario ni contraseña. De ahí en
adelante puede administrar los permisos sobre su carpeta y su contenido. Al salvar los mapas en el
servidor, automáticamente se convierten en páginas web, lo que le permite a cualquier persona con el
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software hacer público su conocimiento. Los mapas que construya pueden tener enlaces a todo tipo de
recursos y otros mapas conceptuales, suyos o de otras personas. Mediante estas carpetas en servidores
públicos (o en servidores dentro de su escuela, región escolar u organización) los estudiantes pueden
colaborar en la construcción de los mapas. Durante la edición de los mapas, los estudiantes pueden,
desde sitios distantes, editar el mismo mapa al mismo tiempo: basta que dos o más estudiantes lo
intenten y se establece una sesión de colaboración sincrónica que les permite ver en tiempo real las
modificaciones de sus compañeros al mismo tiempo que interactúan mediante una ventana de chat.
Adicionalmente, el programa les permite hacer comentarios y críticas a los mapas de otros, mediante
anotaciones y creando listas de discusión sobre los conceptos de los mapas.
La construcción colaborativa de los mapas conceptuales implica procesos para negociación de
significados, para lograr entendimientos comunes, y llevan al estudiante más allá de la reflexión sobre su
propio conocimiento.
—¿En qué teorías cognitivas se basan?
—Los mapas conceptuales fueron desarrollados por Joseph D. Novak y están fundamentados en la
Teoría del Aprendizaje Significativo de David Paul Ausubel. Recientemente, hemos ampliado esa
fundamentación a la teoría constructivista de Piaget.
—¿Cuál es el grado de complejidad de la herramienta?
—La herramienta es muy sencilla de utilizar. Siempre consideramos que debería tener un peldaño bajo y
un techo alto. Por peldaño bajo nos referimos a que tenga una interfaz sencilla, no intimidante, que haga
sentirse cómodo a un nuevo usuario. En cinco minutos un usuario nuevo está construyendo sus propios
mapas conceptuales. Por techo alto queremos decir que usuarios expertos puedan desarrollar proyectos
complejos con la misma herramienta. El que CmapTools sea usado por profesionales como científicos
de la NASA y otros centros científicos, e ingenieros de plantas nucleares, entre otros, demuestra que la
herramienta es suficientemente poderosa para satisfacer los usos más exigentes.
—Es muy interesante el trabajo que hicieron ?debido al potencial de CmapTools para trabajar con el
conocimiento tácito y la cultura de la oralidad? con los científicos de la NASA. ¿Podría contar más de
esa aplicación?
—En el Instituto hemos realizado varios proyectos con la NASA que han involucrado CmapTools y los
mapas conceptuales. En uno de ellos se capturó el conocimiento de los ingenieros que formaron parte
del diseño del cohete Centauro. Como es sabido, la NASA como organización ha ?perdido la memoria?
de cómo llegar a la Luna, ya que mucho del conocimiento involucrado se ha perdido con el retiro de sus
científicos e ingenieros. Con el Centro de Exploración de Marte se desarrolló una colección de más de
100 mapas conceptuales enlazados entre sí y con más de 8.000 recursos (imágenes, videos, páginas web,
etc.), construidos por su director. En un proyecto con el Instituto de Astrobiología, junto con el Dr.
Novak (creador de los mapas conceptuales y miembro del IHMC) entrevistamos a varios científicos con
el objetivo de construir un mapa que definiera ?¿Qué es la Astrobiología??, ya que sus integrantes no se
ponían de acuerdo sobre el significado de la nueva ciencia. Al mismo tiempo desarrollamos
herramientas que permitieran la colaboración entre científicos del Instituto de Astrobiología para la
construcción de mapas sobre sus investigaciones. La NASA ha continuado usando los mapas para otros
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proyectos, incluyendo una colección grande de mapas conceptuales sobre hábitat.
—Volviendo a lo que Ud. llama el peldaño más bajo de uso de CmapTools, ¿cuáles son las ventajas que
presenta para la tarea de los maestros y los estudiantes en la escuela?
—Hemos diseñado una herramienta que puede ser administrada por maestros. En Panamá, por ejemplo,
se está instalando un servidor CmapServer en cada escuela del proyecto Conéctate al Conocimiento,
para facilitar la colaboración entre estudiantes. Los permisos en los servidores pueden ser configurados
de tal forma que los maestros sean administradores de sus carpetas, y cada estudiante o grupo de
estudiantes sean administradores también de sus propias carpetas. De esta forma, no se depende de una
administración centralizada.
En la nueva versión 4 del software, se introdujo la posibilidad de grabar y reproducir gráficamente los
pasos que siguió el estudiante en la construcción del mapa, lo que permitirá a los maestros analizar
detenidamente el proceso, no sólo el resultado final. Igualmente, una nueva opción permite comparar el
mapa del maestro con los de los estudiantes, como ayuda en la evaluación de los mapas.
Durante el desarrollo de su mapa conceptual el estudiante puede usar el mismo mapa para hacer
búsquedas en Google; el software toma el contenido del mapa como contexto para hacer la búsqueda
más inteligente y obtener resultados que sean relevantes. De ahí puede investigar y mejorar su mapa. La
versión 4 tiene un módulo que permite a los estudiantes hacer sus presentaciones orales desde el mismo
mapa, mostrando porciones del mapa en secuencia de acuerdo con sus instrucciones.
—¿Para qué áreas de conocimiento en el ámbito escolar resultan más útiles?
—Nos sigue sorprendiendo la variedad de áreas de conocimiento en que se aplican los mapas
conceptuales y la diversidad de usos que se le da a CmapTools. Todavía no hemos encontrado un área en
la cual no sea útil.
—También proponen el uso de mapas conceptuales ?esqueleto? desarrollados por expertos como
?andamios? para el aprendizaje (concepto tomado de Vigotsky).
—Sí, los mapas esqueleto son una idea que estamos proponiendo. Novak la trabajó hace algunos años en
la Universidad de Cornell. En algunos casos, encontramos que hay maestros que no tienen un nivel de
conocimiento profundo en alguna área que no es de su especialidad. Se da mucho en primaria, donde el
mismo maestro enseña todas las materias. Se propone que el estudiante, en lugar de empezar de una
página en blanco, se base en un mapa conceptual muy básico, con pocos conceptos importantes,
preparado por un experto en el tema. Podría usar ese mapa esqueleto para construir sobre esos
conceptos, y para empezar sus búsquedas en la web y seguirlo extendiendo. Creemos que, en ciertas
condiciones, puede ser un beneficio el construir sobre este andamio. De ninguna manera estamos
proponiendo darle al estudiante el mapa ya elaborado: se trata de un ?esqueleto? sobre el cual puede
construir su propio aprendizaje.
—¿Qué equipamiento y qué organización escolar se necesita para implementar el CmapTools? Si un
docente quiere utilizarlo, ¿qué debe hacer, cómo conseguirlo?
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—CmapTools está escrito en Java, y por lo tanto requiere de una computadora reciente para correr. Si la
computadora tiene Linux instalado requiere menos recursos que en Windows. Igualmente corre en Mac
OS X y Solaris. La herramienta de CmapTools está disponible para uso gratuito y se encuentra en
http://cmap.ihmc.us.
El ambiente ha sido diseñado para que pueda ser utilizado en una máquina sin conexión a internet,
donde un usuario puede crear sus mapas conceptuales e imprimirlos. Para sacarle mayor provecho, la
computadora debe estar conectada a internet. El programa automáticamente averigua qué servidores de
mapas conceptuales (?sitios? corriendo en CmapServers) hay disponibles y los despliega.
Hay escuelas en muchos países, por ejemplo en Italia y España, en las que los mapas de los estudiantes
son almacenados en uno de los servidores públicos de la Red. En estos casos, sólo se requieren las
computadoras corriendo el programa conectadas a internet. Sí ayuda que la conexión sea rápida. En
otros casos, por ejemplo en distritos escolares en EE.UU., se ha instalado un servidor regional que da
servicio a un grupo de escuelas. Finalmente, hay escuelas que han optado por instalar un servidor de
mapas localmente para dar servicio a su escuela, como es el caso en las escuelas del proyecto Conéctate
en Panamá. En realidad el servidor de mapas no tiene que ser una máquina muy rápida; sólo debe tener
suficiente espacio en disco para almacenar mapas y recursos. En Panamá los servidores son Linux.
Por lo general, en escuelas que no han trabajado de forma adecuada los mapas conceptuales
(desafortunadamente en Latinoamérica hay muchas escuelas y universidades donde los mapas
conceptuales se manejan erróneamente como simples esquemas ó resúmenes) o que desconocen la
metodología para trabajar con ellos, se dictan talleres para los maestros sobre cómo utilizarlos y sacarles
provecho, con o sin computadoras. Por supuesto que el taller debe ir orientado al maestro de clase, pues
es en el aula donde se debe dar el cambio en la educación.
—¿Cuáles cree que son los factores de éxito en la integración de TIC en proyectos escolares? ¿Por qué
algunas redes escolares funcionan bien a través del tiempo independientemente de si hay o no políticas
públicas que las sostengan y otras no?
—Es crítica la aceptación por parte de los maestros y la dirección de la escuela. En la mayoría de los
casos, el maestro lleva a los estudiantes a un laboratorio para que se les enseñe informática. En algunos
casos, se intenta que el trabajo del laboratorio tenga relación con el trabajo en el aula. Yo veo el
laboratorio como una limitación física y económica de muchas de nuestras escuelas donde no es posible
llevar las computadoras al aula por razones de infraestructura o por razones de costo (no alcanza para
tantos equipos). Las computadoras portátiles y las redes inalámbricas nos están permitiendo romper
estas barreras. El énfasis debe ponerse no en lo que sucede en el laboratorio, sino en lo que pasa en el
aula.
Debemos transformar el trabajo en el aula, dejar atrás el aprendizaje memorístico y el copiar de la
pizarra y avanzar hacia el trabajo colaborativo, proyectos integradores de currículum basados en los
intereses y preocupaciones de los estudiantes, padres de familia y maestros, hacia un aprendizaje
significativo. La tecnología viene como un apoyo en esta transformación; la tecnología no es la
transformación. El cambio debe venir del maestro con el liderazgo y apoyo de la dirección de la escuela.
La tecnología, sin embargo, es a veces la excusa mediante la cual podemos llegar al maestro para lograr
ese cambio, puesto que en su mayoría ya están cansados de escuchar por años sobre revoluciones y
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mejoras a la educación.
—Ha nombrado varios países que en diferentes ámbitos educativos utilizan los CmapTools. Actualmente
Ud. está trabajando en ello en el proyecto Conéctate al Conocimiento, de Panamá. ¿Podría contarnos de
este caso?
—Sí, CmapTools se usa en más de 150 países, y se encuentra traducido a varios idiomas. Como muestra
de aplicaciones conocemos de su uso extenso en escuelas de Italia, donde hay varios servidores públicos
a los cuales accede una cantidad grande de escuelas y donde se está experimentando con los mapas
esqueleto. En Brasil hay proyectos a nivel nacional de capacitación de maestros a distancia, en los cuales
CmapTools es una herramienta clave. En los EE.UU. el uso mayor es en las universidades, y hace poco
que está siendo adoptado por las escuelas. En la Universidad de Costa Rica tienen un plan innovador de
desarrollo de los currículos de las carreras utilizando CmapTools. Pero, sin lugar a dudas, el proyecto
más interesante en estos momentos se está llevando a cabo en Panamá.
El Proyecto Conéctate al Conocimiento de Panamá ha adoptado el aprendizaje significativo, los mapas
conceptuales y CmapTools como la base para un esfuerzo por transformar la educación pública primaria,
llegando a 1000 escuelas en 5 años (hay que considerar el tamaño del país para entender la magnitud del
proyecto). Es un esfuerzo que viene desde el presidente de la República, apoyado por el Ministerio de
Educación y dirigido por la Secretaría para la Innovación Gubernamental. El proyecto involucra
inicialmente a todos los maestros de 4º, 5º y 6º grados en talleres sobre cómo lograr un aprendizaje
significativo a través de los mapas conceptuales e integración de currículo a través de lo que llamamos
senderos, que son proyectos integradores.
Adicionalmente, se está implementando una red de comunicaciones que ve a todo el sistema educativo
como una sola organización, y que dará a cada estudiante y maestro una ?identidad? que le brindará
correo electrónico, chat y otros tipos de comunicaciones, y su propio ?espacio? donde almacenar sus
documentos y proyectos, accesible desde cualquier localidad, en un ambiente diseñado para estudiantes,
no un ambiente diseñado para ?oficinas?.
—En septiembre de 2006 se realizará la 2° Conferencia Internacional sobre Mapas Conceptuales en Costa
Rica. ¿Qué esperan para esta reunión?
—El Primer Congreso Internacional sobre Mapas Conceptuales se llevó a cabo en 2004 en Pamplona,
España. A pesar de que los mapas conceptuales fueron inventados hace varias décadas, fue la primera
vez que se reunió la comunidad de usuarios, investigadores, y desarrolladores de software para la
construcción de estos mapas. Fue sumamente interesante ver la cantidad y variedad de usos e
investigaciones que fueron presentados, desde aplicaciones en preescolar hasta captura de conocimiento
de expertos en plantas nucleares. Fue un encuentro que permitió a la comunidad conocerse y darse
cuenta del potencial de los mapas y de las posibilidades de colaboración. Esperamos que el segundo
encuentro muestre el avance que ha tenido la comunidad en cuanto a ideas y resultados con el uso de
mapas conceptuales en diversas áreas del conocimiento y aplicaciones, puesto que la Conferencia está
abierta a personas de todas las profesiones y actividades.
Fecha: Julio de 2005
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Enlaces Externos
Verónica Castro :: mailto:[email protected]
IHMC :: http://www.ihmc.us/
Joseph D. Novak :: http://wwwcsi.unian.it/educa/curriculum/vita_jdn.html
NASA :: http://www.nasa.gov/externalflash/rtf_front/index.html
Instituto de Astrobiología :: http://astrobiologia.astroseti.org/
Vigotsky :: http://vigotsky.idoneos.com/
Universidad de Cornell :: http://www.cornell.edu/
http://cmap.ihmc.us :: http://cmap.ihmc.us/
Conéctate al Conocimiento, de Panamá ::
http://www.elpanamaamerica.com.pa/archive/05172005/actual.shtml
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