LOS MAPAS CONCEPTUALES COMO HERRAMIENTA METODOLÓGICA EN EL ÁMBITO DE BACHILLERATO Línea Temática: 1. Experiencias pedagógicas e Innovación en ámbitos educativos no universitarios Quintanal Pérez, Felipe Dpto. de Ciencias y Tecnología, Colegio marista “La Inmaculada”. C/ Sócrates 8. 18002, Granada, ESPAÑA [email protected] Resumen: La Química de 2º de Bachillerato es una asignatura particularmente costosa para los alumnos. A la dificultad innata de su currículo se le añade la forma tradicional de su enseñanza y de su aprendizaje. Sin embargo, la sociedad actual tiene otras demandas. Por ello se hace necesario ir creando nuevas condiciones para la enseñanza–aprendizaje de los estudiantes en esta asignatura. La experiencia efectuada se ha movido dentro de estas coordenadas. Ha sido realizada con un grupo de 2º de Bachillerato, de la modalidad de Salud, pertenecientes a un centro privado–concertado, durante un trimestre (febrero–abril). Ha consistido en la elaboración de uno o varios mapas conceptuales sobre una unidad didáctica escogida del currículo y su posterior autoevaluación mediante un cuestionario. Los resultados han sido altamente satisfactorios. Palabras Clave: Mapas conceptuales.CmapTools. Aprendizaje. Química. Bachillerato. -150 - Introducción Se impone la necesidad de revisar los conceptos tradicionales de enseñar y aprender en el contexto actual. En esta nueva situación, la enseñanza debería crear las condiciones adecuadas para que el estudiante construya significado y esta acción debería constituir la nueva concepción de aprender. De ahí que, siguiendo los objetivos planteados en el proceso de aprendizaje de los alumnos en la asignatura de Química de 2º de Bachillerato, es útil y necesario que dichos alumnos adquieran contenidos conceptuales en un grado concreto y más, en una asignatura tan conceptual como es la Química de 2º de Bachillerato. Los conceptos se pueden aprender de manera superficial, mediana o profunda, constituyendo la elaboración de mapas conceptuales una metodología fácil para abordar la comprensión y asimilación de estas ideas fundamentales. El mapa conceptual ayuda a refinar el conocimiento por medio de su representación gráfica. Por tanto, el objetivo de los mapas conceptuales es ayudar a los estudiantes a "aprender a aprender", evidenciando las estructuras epistémicas y el conocimiento auto–construido. Desde este punto de vista, los mapas conceptuales se consideran como una herramienta muy útil para el autoaprendizaje y la enseñanza. La construcción de mapas conceptuales fue considerada por Novak y Gowin (1984) como una actividad creativa en la que el estudiante realiza un esfuerzo para dilucidar significados mediante la identificación de los conceptos importantes, sus relaciones y su estructura dentro de una parcela concreta del conocimiento. Dado que la creación de conocimiento requiere de un alto grado de aprendizaje significativo, los mapas conceptuales pueden contribuir y facilitar a los individuos dicha creación en una disciplina (Novak, 1993). Desde este punto de vista, los docentes debemos adiestrar a los estudiantes en la elaboración de mapas conceptuales, contribuyendo de esta manera a un mayor rendimiento académico, una mayor profundización en los contenidos y a una mayor aplicación de dichos contenidos conceptuales a situaciones de su entorno o de contextos diferentes, no habituales. Elaboración de mapas conceptuales mediante CmapTools Los mapas conceptuales fueron elaborados inicialmente por Novak en 1975. Simbolizan sistemas y son una representación gráfica de la jerarquía y relaciones existentes entre distintos conceptos, constituyendo una herramienta eficaz para la optimización de los procesos de enseñanza– aprendizaje (Novak y Gowin, 1984, Novak, 1990). Los elementos principales que pueden aparecer en un mapa conceptual son: – Los conceptos: son patrones percibidos en eventos o en objetos. Se etiquetan con símbolos y /o palabras. – Las palabras de enlace: conectores de los distintos conceptos. – Las proposiciones: son uniones de los conceptos con las palabras de enlace. – Los enlaces cruzados: representan la unión entre conceptos ubicados en diferentes ámbitos de conocimiento del mapa. -151 - De esto se deduce que los mapas conceptuales representan un conocimiento sistematizado, pues las palabras de enlace conectan distintos conceptos y forman proposiciones y, a su vez, éstas generan las interrelaciones entre las diferentes áreas del mapa a través de los enlaces cruzados. Por ende, el uso de los mapas fomenta el desarrollo de la competencia creativa en los estudiantes. Díez (2010) señala las principales utilidades educativas asociadas al desarrollo de mapas conceptuales: – Herramienta de planificación del currículum. El profesor puede utilizar los mapas conceptuales para planificar el currículum, seleccionando los contenidos significativos y determinando qué rutas se siguen para organizar los significados y negociarlos con los estudiantes, así como para señalar las concepciones equivocadas que puedan tener. – Exploración del conocimiento previo de los alumnos. Los mapas conceptuales, si están elaborados minuciosamente, revelan con claridad la organización cognitiva de los alumnos. – Fomento del metaconocimiento del alumno. La visualización de las relaciones entre conceptos en forma de mapa conceptual y la necesidad de especificar esas relaciones permiten al estudiante una cómoda reflexión de sus propias ideas y de las inconsistencias de éstas. – Extracción del significado de los libros de texto. Los mapas conceptuales ayudan al discente a hacer más evidentes los conceptos clave o las proposiciones que se van a aprender, a la vez que sugieren conexiones entre los nuevos conocimientos y lo que ya sabe el alumno. – Instrumento para negociar significados. Los significados cognitivos no se pueden transferir al estudiante como si éste fuese un depósito vacío. Para aprender el significado de cualquier conocimiento es preciso dialogar, intercambiar, compartir y, a veces, llegar a un compromiso. – Herramienta para ilustrar el desarrollo conceptual. Una vez que el estudiante ha adquirido las habilidades básicas necesarias para construir mapas conceptuales, no hay nada que tenga mayor impacto motivador para estimular su aprendizaje significativo que el éxito comprobado por él mismo al elaborar mapas conceptuales relativamente simples. – Impulso del aprendizaje cooperativo. Ayuda a entender a los alumnos su papel protagonista en el proceso de aprendizaje, fomenta la cooperación entre el estudiante y el profesor, centrando el esfuerzo en construir conocimientos compartidos y creando un clima de respeto mutuo y de cooperación. – Instrumento de evaluación. La elaboración de mapas conceptuales posibilita diseñar pruebas que evalúen si los alumnos y alumnas han analizado, sintetizado, relacionado y asimilado los nuevos conocimientos. Ávila (2006) indica que hoy en día se pueden encontrar en Internet muchos programas para elaborar mapas conceptuales, tanto gratuitos, como de pago y después de evaluar varios de estos, selecciona a CmapTools como la mejor opción entre las ofertas gratuitas. Este software, desarrollado por el Institute for Human and Machine Cognition (IHMC), de la Universidad de West Florida (Estados Unidos), se diseñó con el objeto de apoyar la construcción de modelos de conocimiento representados en forma de mapas conceptuales. Sin embargo, también se pueden elaborar con él telarañas, mapas de ideas y diagramas causa–efecto, todos dentro de un entorno de trabajo intuitivo, amigable y fácil de utilizar. -152 - El software CmapTools permite digitalizar fácilmente mapas conceptuales, editarlos, colocar hipervínculos, insertar imágenes, vídeos y subirlos a la red a través de páginas web en las que se admite la colaboración para la reedición desde cualquier punto de Internet. La herramienta citada y la realización de mapas conceptuales constituyen una vía de salida a la cantidad de información que puede encontrar el alumno en la red, ya que a la hora de buscar información para un tema, el estudiante no solamente se dedicará a copiar y pegar imágenes y /o lecturas sino que, al tener que estructurarlas, deberá clarificar los conceptos y las posibles relaciones entre éstos, cerrándose las puertas al aprendizaje memorístico y a la asimilación de información que no tiene sentido (González, 2008). Por último, se debe señalar que a las ventajas citadas, se une el hecho de que CmapTools es un software gratuito, de uso libre, descargable de la red y que no exige grandes requisitos técnicos del ordenador. Objetivos Se concretan en los siguientes: – Enseñar a los estudiantes el uso del mapa conceptual como herramienta de aprendizaje significativo. – Explicar las competencias necesarias para manejar el software CmapTools de cara a la elaboración de mapas conceptuales. – Favorecer en los alumnos la ampliación de sus estrategias de aprendizaje mediante el uso de CmapTools. – Amplificar las competencias tecnológica, creativa, cooperativa y de autoaprendizaje de los estudiantes mediante el uso de este instrumento. – Mejorar el rendimiento académico en la asignatura de Química de 2º de Bachillerato. Metodología La experiencia efectuada se desarrolló durante los meses de febrero, marzo y abril de 2012, con 27 alumnos de 2º de Bachillerato, 21 de sexo masculino y 6 de sexo femenino, pertenecientes a la modalidad de Ciencias de la Salud, que cursaban la asignatura de Química en un centro privado– concertado. El rango de edades abarcado era de 17 a 18 años, no apareciendo ningún repetidor. Los alumnos se agruparon por parejas más un equipo constituido por tres integrantes. Escogieron un tema del curso de Química de 2º de Bachillerato y se les pidió que elaboraran un mapa conceptual de la unidad escogida. Dicho mapa conceptual fue básico, es decir, no llevaba vídeos, ni hipervínculos, aunque algunos equipos postularon y entregaron mapas conceptuales más enriquecidos que los solicitados. Para evaluar el proceso se realizó un cuestionario destinado a conocer las ventajas del uso de esta metodología y para recoger la satisfacción académica y personal del alumno involucrado en esta experiencia. -153 - El cuestionario diseñado contenía diez ítems, nueve de opción múltiple, puntuable (del 1 al 5) y única respuesta y uno de respuesta abierta. De éstos, cuatro ítems estaban dirigidos a conocer la opinión de los estudiantes sobre el uso de CmapTools y uno estaba orientado a valorar la satisfacción personal respecto a la experiencia. El cuestionario, respondido de forma personal, fue alojado junto al mapa conceptual, en la red social Edmodo, participando todos los alumnos. Para el tratamiento estadístico de los datos nos apoyamos en Microsoft Excel de la suite ofimática del Office 2003. Desarrollo de la experiencia La experiencia se inició en el mes de febrero de 2012 presentando a los alumnos las tareas a realizar y el software que se iba a emplear. Éstas consistían en formar equipos de dos personas, excepto uno de tres, efectuar un mapa conceptual o varios de una unidad didáctica seleccionada del temario de Química de 2º de Bachillerato y contestar personalmente el cuestionario de evaluación. Dado que el número de unidades, diez, era inferior al número de equipos, trece, se permitió repetir unidades didácticas escogidas previamente por otro grupo. Para ello, los equipos se apuntaron en una lista colocada en el aula. En cuanto al software, CmapTools, se proporcionaron a los estudiantes direcciones de Internet con tutoriales y videotutoriales para que pudieran aprender su manejo, así como la dirección de descarga. Puesto que en la clase no había disponibilidad de ordenadores para todos los alumnos, el trabajo se organizó y preparó fuera del aula, de forma autónoma. Las tareas se recogieron en la plataforma Edmodo, plataforma social, gratuita y privada orientada a la educación, en la que previamente y mediante un código proporcionado por el profesor, se inscribieron los equipos de trabajo. El profesor efectuó una asignación y los equipos respondían a dicha asignación, enviando sus tareas durante la última semana del mes de abril de 2012. Edmodo tiene la ventaja obvia de servir como almacén de los trabajos y, adicionalmente, permite calificar las tareas. Una vez efectuada la evaluación, el alumno puede conocer su calificación, así como los comentarios efectuados por el profesor. Además, éste se puede descargar las notas, en formato Excel, a su ordenador. Edmodo fue también el canal de comunicación entre profesor–estudiantes o estudiantes–estudiantes, pues permitió resolver las dudas que surgieron, fundamentalmente, del manejo del software. La ponderación de la evaluación de las tareas fue de un 90% para los mapas conceptuales y de un 10% para el cumplimiento del cuestionario de autoevaluación. En cuanto a los criterios de evaluación utilizados en los mapas, se han tenido en cuenta los siguientes: – Los conceptos (número y ausencia o no de ellos). – Los niveles de jerarquía. – Las proposiciones (correctas /incorrectas). – El número de enlaces cruzados. – La estructura general del mapa. -154 - Se finalizó la experiencia, alojando los mapas conceptuales en la wiki de la asignatura. De esta manera se compartía el conocimiento generado con todos los usuarios interesados o necesitados de dicho conocimiento. Resultados de la experiencia Los resultados obtenidos han sido muy satisfactorios según se desprende de las puntuaciones otorgadas en el cuestionario de autoevaluación por los estudiantes. Hemos de comentar que ni siquiera inicialmente detectamos temor o escepticismo al hecho de enfrentarse a un software nuevo, desconocido para todos ellos, ni siquiera para el tipo de tarea que debían realizar. Sugerimos que ello se puede deber a que los alumnos estaban entrenados de cursos anteriores para afrontar este tipo de reto. Al preguntarles su valoración sobre qué les había parecido la experiencia de efectuar un mapa conceptual, ningún alumno consideró que dicha experiencia había sido mala o regular y el 59,26% lo consideró como una experiencia muy buena. En la Figura 1 se aprecian los resultados obtenidos. Por sexo, la valoración realizada por las alumnas es superior a la efectuada por los alumnos. Así, el 83,32% de ellas considera la experiencia como muy buena o excelente frente a un 66,66% de ellos. Por el contrario, el 16,66% de las alumnas valora la experiencia como buena frente al 33,33% de los alumnos. En la Figura 2 se muestra la comparativa entre ambos sexos. Cuando fueron preguntados sobre qué les había parecido la herramienta utilizada, CmapTools, el 77,77% de los estudiantes lo consideraba como muy bueno o excelente y sólo un 3,70% lo contemplaba como regular. En la Figura 3 se muestran los resultados. Por sexo, la valoración de la herramienta CmapTools fue más alta por parte de los alumnos, casi un 81% la califica de muy buena o excelente frente a casi un 67% de las alumnas que otorgan la misma valoración. Una de ellas la considera como una herramienta no satisfactoria. Se observan estos resultados en la Figura 4. VALORACIÓN DE LA REALIZACIÓN DE UN MAPA CONCEPTUAL 59,26 60 50 40 29,63 PORCENTAJE 30 20 10 11,11 0 0 0 Mala Regular Buena Muy buena Excelente VALORACIÓN Figura 1: Porcentajes de valoración de la realización de un mapa conceptual. Fuente propia. -155 - VALORACIÓN POR SEXO DE LA REALIZACIÓN DE UN MAPA CONCEPTUAL Excelente 9,52 16,66 Muy buena 16,66 Buena VALORACIÓN 66,66 57,14 33,33 Regular 0 Mala 0 0 10 20 30 40 50 60 70 PORCENTAJE ALUMNOS ALUMNAS Figura 2: Porcentajes de valoración por sexo de la realización de un mapa conceptual. Fuente propia. VALORACIÓN DEL SOFTWARE CMAPTOOLS 44,44 45 40 35 30 25 PORCENTAJE 20 15 10 5 0 33,33 18,52 3,70 0 Mala Regular Buena Muy buena Excelente VALORACIÓN Figura 3: Porcentajes de valoración del software empleado. Fuente propia. VALORACIÓN POR SEXO DEL SOFTWARE CMAPTOOLS 60 47,62 50 40 33,33 33,33 33,33 PORCENTAJE 30 10 19,05 16,66 20 0 16,66 0 0 Mala Regular Buena Muy buena Excelente VALORACIÓN ALUMNOS ALUMNAS Figura 4: Porcentajes de valoración por sexo del software empleado. Fuente propia. -156 - A la pregunta sobre la utilidad de efectuar mapas conceptuales en Química de 2º de Bachillerato utilizando CmapTools u otro software, casi un 63% de los estudiantes lo valora como de manera muy buena o excelente, aunque aparece un 7,4% de ellos que cuestiona la utilidad de efectuar dichos mapas conceptuales. La Figura 5 muestra detalladamente los resultados obtenidos. VALORACIÓN DE LA UTILIDAD DE CREAR MAPAS CONCEPTUALES 44,44 45 40 35 30 25 PORCENTAJE 20 15 10 5 0 29,63 18,52 3,70 Mala 3,70 Regular Buena Muy buena Excelente VALORACIÓN Figura 5: Porcentajes de valoración de la utilidad de crear mapas conceptuales para la asignatura de Química de 2º de Bachillerato. Fuente propia. Por sexo, las alumnas, en algo más de un 83%, lo consideran de utilidad muy buena o excelente frente al 57% de los alumnos. Además, un 9,5% de los alumnos lo califica de utilidad mala o regular frente a nadie de las alumnas. Estos resultados nos pueden aportar pistas sobre las estrategias de aprendizaje de Química de las chicas y de los chicos. La Figura 6 muestra los resultados detallados. En cuanto a la cuestión de estimar el trabajo efectuado por los estudiantes, éstos valoran su desempeño como muy bueno o excelente en un 81%. Ninguno de ellos considera que su valoración sea mala o regular. En la Figura 7 aparecen los resultados observados. Por sexo, las alumnas estaban más satisfechas de sus trabajos que los alumnos. Así, el 100% de éstas aportaban una valoración muy buena o excelente frente al 76% de los alumnos. La Figura 8 muestra detalladamente los resultados encontrados. Esta satisfacción generalizada del alumnado no le extrañó al profesor de la asignatura. Como botón de muestra, la Figura 9 ofrece un ejemplo de uno de los mapas conceptuales confeccionados por los alumnos. -157 - VALORACIÓN POR SEXO DE LA UTILIDAD DE CREAR MAPAS CONCEPTUALES Excelente 33,33 14,29 Muy buena 42,86 16,66 Buena VALORACIÓN Regular 0 Mala 0 50,00 33,33 4,76 4,76 0 10 20 30 40 50 60 PORCENTAJE ALUMNOS ALUMNAS Figura 6: Porcentajes de valoración por sexo de la utilidad de crear mapas conceptuales para la asignatura de Química de 2º de Bachillerato. Fuente propia. VALORACIÓN DEL TRABAJOEFECTUADO 48,15 50 40 33,33 30 PORCENTAJE 18,52 20 10 0 0 0 Mala Regular Buena Muy buena Excelente VALORACIÓN Figura 7: Porcentajes de valoración del desempeño personal en las tareas efectuadas. Fuente propia. VALORACIÓN POR SEXO DEL TRABAJO EFECTUADO 60 47,62 50,00 50 50,00 40 PORCENTAJE 30 28,57 23,81 20 10 0 0 0 0 Mala Regular Buena Muy buena Excelente VALORACIÓN ALUMNOS ALUMNAS Figura 8: Porcentajes de valoración por sexo del desempeño personal en las tareas efectuadas. Fuente propia. -158 - Figurra 9: Mapa co onceptual sobrre estructura atómica a realiza ado por un equipo de alumn nos. Fuente propia. Conclus siones La mayyoría de lass metodolog gías didácticas aplicad das en el aula a persiguen el obje etivo del autoapre endizaje del alumno, que e comprenda a los contenid dos de la ma ateria en luga ar de memorrizarla. El mapa co onceptual ess una técnica adecuada para poder conseguir ese objetiivo tan ansiiado.Esta herramie enta de apre endizaje permite que lo os estudianttes capten y retengan e el significado de los contenid dos curricularres a través de la relación entre conc ceptos. La expe eriencia efecctuada ha permitido p fom mentar una serie de competencias c s que, en un u futuro inmediatto, serán de e gran utilida ad a los esstudiantes y que, ademá ás, estaban relacionada as con la asignatu ura sólo de fo orma tangen ncial. Ello se ha comprob bado en la motivación, el interés y el aumento del rendimiento acad démico de los alumnos en la asignatu ura objeto de e nuestra exp periencia. ortante que el docente brinde estra ategias de aprendizaje a los alumno os para trab bajar con Es impo herramie entas tecnoló ógicas como o CmapToolss y así desp pertar en ello os, el interés por busca ar nuevos instrume entos que faciliten su prá áctica discen nte. De esta a manera, se e fortalecerá su interés y uso, ya que los mapas con nceptuales pueden lleg gar a jugar un papel importante i e en los proc cesos de e todas las materias, m al estar e su consstrucción cen ntrada en el alumno y aprendizzaje de los esstudiantes de no en el profesor. ultados obten nidos avalan n estas concllusiones, pue es la satisfaccción person nal de los estudiantes Los resu en la realización de mapas con nceptuales empleando CmapTools C h sido eleva ha ada, así com mo la del profesorr. -159 - Por sexo, los resultados han sido superiores en las alumnas. Ello puede ser indicio de que esta metodología es más útil para ellas que para ellos y podría generar futuras investigaciones sobre el porqué de estos resultados. Indicar, por último, que sugerimos utilizar esta metodología como instrumento de evaluación, ámbito que no ha sido desarrollado en esta investigación y que queda pospuesto para otros trabajos. Referencias Bibliográficas – – – – – – – – – ÁVILA DORADO, C. A. (2006). CmapTools, programa para elaborar mapas conceptuales. Eduteka. Disponible en: http://www.eduteka.org/modulos/4/91/540/1 (Consulta 31/8/2012). CRISOL MOYA, E. (2011). Presentamos a futuros maestros “CmapTools” como herramienta tecnológica para la mejora de su práctica docente en la escuela. 2º Congreso Internacional sobre Uso y Buenas Prácticas con TIC: Buenas prácticas con TIC para la investigación y la docencia. Julio Ruiz Palmero y José Sánchez Rodríguez (Coords.). Universidad de Málaga. DÍEZ GUTIÉRREZ, E. J. (2010). Los mapas conceptuales. Web de Enrique Javier Díez Gutiérrez. Universidad de León. Disponible en: http://www3.unileon.es/dp/ado/ENRIQUE/Didactic/Mapas.htm#diseño (Consulta 31/8/2012). GONZÁLEZ GARCÍA, F. M. (2008). El mapa conceptual y el diagrama V. Madrid: Narcea Ediciones. MARTÍN–LOPE, M. M. y MEDINA, A. (2011). Los mapas conceptuales como herramienta metodológica e instrumento de evaluación en la enseñanza superior. I Congreso Internacional sobre Aprendizaje, Innovación y Competitividad (CINAIC 2011), 185–190. Ángel Hidalgo Blanco y María Luisa Sein – Echaluce Lacleta (Coords.). Universidad Politécnica de Madrid. NOVAK, J. D. y GOWIN, D. B. (1984). Learning how to learn. New York: NY: Cambridge University Press. NOVAK, J. D. (1990). Concept maps and V diagrams: two metacognitive tools to facilitate meaning full learning. Instructional Science, 19, 29–52. NOVAK, J. D. (1993). Human constructivism: a unification of psychological and epistemological phenomena in meaning making. International Journal of Personal Construct Psychology, 6, 167– 193. TRUJILLO, J. M., RASO, F. y CAMPOS, A. (2011). CmapTools: gestión del conocimiento e integración TIC: visiones de una misma realidad. 2º Congreso Internacional sobre Uso y Buenas Prácticas con TIC: Buenas prácticas con TIC para la investigación y la docencia. Julio Ruiz Palmero y José Sánchez Rodríguez (Coords.). Universidad de Málaga. Reseña Curricular dela autoría Felipe Quintanal Pérez es Doctor en Ciencias de la Educación por la Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED), licenciado en Ciencias Químicas por la Universidad Hispalense de Sevilla y Master en Informática Educativa por la Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED). Ejerce su actividad laboral como docente de Ciencias en Secundaria y Bachillerato. Sus líneas prioritarias de investigación y de interés son las TIC, en especial, Web 2.0 y redes sociales, la aplicación de los Estilos de Aprendizaje para la mejora del rendimiento académico en asignaturas de Ciencias y la divulgación científica. En el ámbito universitario colabora en proyectos de innovación docente con el departamento de Química Analítica de la facultad de Ciencias de la Universidad de Granada. -160 -