INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS SOCIALES Y ADMINISTRATIVAS SECCIÓN DE ESTUDIOS DE POSGRADO E INVESTIGACIÓN “PROTOTIPO TECNOLÓGICO PARA EL APOYO DEL APRENDIZAJE DE LA GEOMETRÍA UTILIZANDO MESAS INTERACTIVAS” T ESIS QUE PARA OBTENER EL GRADO DE: MAESTRO EN CIENCIAS EN INFORMÁTICA P R E S E N T A: FREDDY ALEJANDRO BUSTOS GÓMEZ D I R E C T O R: DRA. CLAUDIA MARINA VICARIO SOLÓRZANO MÉXICO D.F.JULIO 2015 II III DEDICATORIAS A DIOS Quien supo guiarme por el buen camino, darme fuerzas para seguir adelante y no desmayar en los problemas que se presentaban, enseñándome a encarar las adversidades sin perder nunca la dignidad ni desfallecer en el intento de cumplir mis objetivos trasados. A mi familia quienes por ellos soy lo que soy. Para mis queridos padres por su apoyo, consejos, comprensión, amor, ayuda incondicional, en los momentos difíciles, y por ayudarme con los recursos necesarios para estudiar. Me han dado todo lo que soy como persona, mis valores, mis principios, mi carácter, mi empeño, mi perseverancia, mi coraje, para conseguir mis obejetivos y asi alcanzar las metas que me he propuesto. A mis hermanos por estar siempre presentes, acompañándome para poderme realizar. A mis sobrinos Angeles Lizeth, Williams Kael, America Celeste, Alexander Jair, quienes han sido y son mi motivación, inspiración y felicidad. “ La dicha de la vida consiste en tener siempre algo que hacer, alguien a quien amar y alguna cosa que esperar”. Thomas Chalmers IV AGRADECIMIENTOS En primer lugar doy gracias a Dios porque ha estado conmigo, ha guiado mi vida y me ha puesto en este lugar, gracias a él he recibido salud y grandes bendiciones como un hogar y una familia. Le dedico esta tesis como ofrenda por ayudarme a alcanzar esta meta. A mis padres Lic.Hermenegildo Bustos Gomez y Profra.Leopoldina Gomez Juarez ya que durante todos los años de mis estudios me han impulsado, dado palabras de aliento para seguir adelante, porque me dieron su confianza y creyeron en mí, gracias porque puedo contar con ustedes en todas mis decisiones, sé que siempre estarán orgullos de mí. A Mis hermanos, Lic.Williams Ceigo Bustos Gomez, MVZ.Omar Javier Bustos Gomez y a la Lic. Janeth Benita Bustos Gomez por que nuestro lazo de hermandad son siempre de apoyarnos incondicionalmente en todo momento sin que nada ni nadien interfieran en ella, gracias hermanos. Al Instituto Politécnico Nacional porque en sus aulas especialmente en las de UPIICSA y a travez del coordinador de la maestria al Dr. Eric Rosales, y los profesores Dra. Martha Jiménez, Dr. Fernando Vázquez, Dr.Mauricio Procel, M.en.C. Rafael Ibañez, M.en.C. Carlos Escamilla que me formaron en esta etapa con excelencia académica ahora soy un profesionista con nivel de posgrado. A mi directora de tesis la Dra. Claudia Marina Vicario Solórzano fue una pieza clave en mis estudios de posgrado, ya que me dio todo su apoyo motivando mi formación, reforzando mis áreas de oportunidad, me animó a dar más de mí, gracias por dedicarme su tiempo, su espacio y compartirme sus conocimientos. Al profesor Sergio Reyes Torres unos de los especialistas en la enseñanza de las matemáticas a nivel básico de la educación publica fue pieza clave para la generación de los dos prototipos tecnológicos para el interactivo Figuras Geométricas. Al Lic. Jacobo Brito Salas, por que sin tus palabras de coraje y sobre todo el apoyo total en el trabajo no lo hubiese podido lograr gracias amigo. Al M. EN C.Abraham Gordillo Mejía, DR.Juan Ignacio Reyes García, M. EN C.Guillermo Perez Vazquez y Dr.Mauricio Jorge Procel Moreno por el tiempo dedicado a cada uno de las revisiones. Sus observaciones y críticas de mucha retroalimentación fueron una guía muy importante en la culminación de esta tesis. Al ICyt del Distrito Federal por la beca otorgada como alumnos de posgrado para la elaboración de los Interactivos que se crearon en este trabajo de tesis. V RESUMEN “La geometría como cuerpo de conocimientos, permite analizar, organizar y sistematizar los conocimientos espaciales que favorecen la comprensión y admiración por el entorno natural. Así también estimular en los alumnos la creatividad y una actitud positiva hacia las matemáticas.” (Lastra, 2005) Esta investigación aborda desde esta perspectiva los procesos que se desarrollan en la enseñanza y el aprendizaje de la geometría en el nivel de enseñanza básica de la educación en México bajo los lineamientos de la RIEB, cuyo objetivo fue el de desarrollar un prototipo tecnológico para el apoyo del aprendizaje de la geometría utilizando mesas interactivas multitouch, favoreciendo la visualización, experimentación y descubrimiento de nuevas relaciones geométricas a través del uso de este prototipo tecnológico; para lo cual se consideró pertinente aplicar esta experiencia con los alumnos de 6° de la escuela primaria “Carmen Serdan” de la Ciudad de México. Ademas que constituye el primer prototipo tecnológico de recurso educativo que se ha realizado en una pantalla multitouch en el Instituto Politécnico Nacional. Su diseño e implementación impuso importantes retos al equipo de trabajo comenzando por un monitoreo tecnológico que nos permitio decidir sobre que plataforma multitouch trabajar el prototipo tecnológico para el apoyo del aprendizaje de la geometría utilizando mesas interactivas multitouch. Al respecto se identificaron 3 alternativas tecnológicas: La tecnología Sur40 de Samsung, la tecnología PQLab y la tecnología 3M. Después de un comparativo de tales tecnologías se decidió trabajar sobre la plataforma 3M dados sus atributos físicos y de funcionalidad. Ya que esta pantalla Multitouch es de gran resistencia en su cristal, puede permanecer alrededor de 17 horas continuas encendida y lo más relevante, posee 60 puntos de toque. La resistencia y durabilidad en operación son una garantía si pensamos introducir este dispositivo en los ambientes de aprendizaje de un centro educativo dentro de aulas y laboratorios para dar servicio durante una o dos jornadas académicas en forma continúa. Con la elección de la plataforma tecnológica derivada de la vinculación con diferentes empresas de TI, sumada la elección de la unidad de aprendizaje, la unidad temática en el área de las matemáticas y en específico en la geometría en la educación de nivel básico en el que se enfocaría el prototipo tecnológico, se iniciaron los trabajos para desarrollar las suficientes competencias en el manejo de la tecnología. Para ello fue necesario lograr un acuerdo de colaboración y apoyo con la empresa 3M en su división de Touch a través de la Evelinda Ruiz, quien a su vez nos puso en contacto con su partner principal para estos temas: DigiSign. No obstante gracias, al apoyo de estas dos empresas hemos podido conseguir el préstamo de un equipo en el que llevamos a cabo la capacitación, el desarrollo y las pruebas. Para la capacitación se organizaron 3 clínicas: Clínica básica de programación Multitouch, Clínica de Java y Clínica de GeoLab. Con tales elementos se procedió al diseño técnico-pedagógico del recurso a desarrollar para el prototipo y se generaron dos interactivo para el prototipo tecnológico educativo “Figuras Geométricas” el primero denominado “Descubro Polígonos” el cual está enfocado para que lo realicen estudiantes de niveles preescolar y el segundo denominado “Grupo de Grupos” diseñado para que lo estudiantes de nivel 1°, 2° y 3° de primaria lo utilicen. 1 ABSTRACT "Geometry as a body of knowledge, to analyze, organize and systematize the knowledge that favor spatial understanding and admiration for the natural environment. Well stimulate students creativity and a positive attitude towards mathematics. "(Lastra, 2005) This research addresses this perspective the processes taking place in the teaching and learning of geometry in the primary school level of education in Mexico under the guidelines of the RIEB, whose goal was to develop a technology prototype for support learning geometry using interactive multitouch tables, favoring the visualization, experimentation and discovery of new geometric relationships through the use of this technological prototype; for which it was considered appropriate to apply this experience with students from 6th primary school "Carmen Serdan" Mexico City. Also constitutes the first technology prototype educational resource that has been done on a multitouch display at the National Polytechnic Institute. Design and implementation imposed significant challenges to the team starting with a monitoring technology that allowed us to decide on that platform prototype multitouch technology work to support the learning of geometry using interactive multitouch tables. The Samsung SUR40 technology, the 3M PQLab technology and technology: about three alternative technologies were identified. After a comparison of such technologies, it was decided to work on the 3M platform given its physical attributes and functionality. Multitouch screen as this is of great strength in your glass, you can stay around 17 continuous hours on and the most relevant, has 60 points of touch. The strength and durability in operation are a guarantee if we introduce this device in the learning environments of a school in classrooms and laboratories to serve for one or two academic conferences on an ongoing basis. With the choice of technology platform derived from the relationship with different IT companies, added the choice of the learning unit, the thematic unity in the area of mathematics and geometry specifically in basic education level that technological prototype would focus, work began to develop sufficient competence in the management of technology. It was necessary to reach an agreement of collaboration and support with 3M Touch in its division through Evelinda Ruiz, who in turn put us in touch with its main partner for the following topics: DigiSign. However thanks, we have the support of these two companies getting the loan of a team in which we conduct training, development and testing. For training they were organized, three clinics: Clinic Multitouch basic programming, Java Clinic and GeoLab Clinic. With these elements he proceeded to technical and pedagogical design of the resource to be developed for the prototype and two interactive for educational technology prototype "Geometric Figures" first called "discover Polygons" which focuses were generated for you to make prekindergarten levels and the second called "group groups" designed for students at level 1, 2 and 3rd primary use it. 2 INDICE GENERAL RESUMEN ............................................................................................................................................1 ABSTRACT ............................................................................................................................................2 RELACIÓN DE TABLAS ..........................................................................................................................5 RELACION DE ILUSTRACIONES ............................................................................................................6 RELACION DE PANTALLAS ...................................................................................................................6 INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................................7 CAPÍTULO I MARCO METODOLOGICO ..............................................................................................10 1.1. ANTECEDENTES ......................................................................................................................10 1.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .........................................................................................11 1.3. JUSTIFICACIÓN........................................................................................................................13 1.4. OBJETIVO GENERAL ................................................................................................................15 1.4.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................................15 1.5 OBJETO DE ESTUDIO...............................................................................................................15 1.6 UNIVERSO ................................................................................................................................15 CAPÍTULO II LA GEOMETRÍA COMO CUERPO DE CONOCIMIENTO Y SUS DIFERENCTES MODELOS DE PRODUCCION ....................................................................................................................................17 2.1. LA GEOMETRÍA EN LA REFORMA INTEGRAL DE LA EDUCACIÓN BÁSICA EN MÉXICO (RIEB) .17 2.1.1. LA EDUCACIÓN PRIMARIA EN MÉXICO DESDE LA RIEB .........................................20 2.1.2. LA GEOMETRÍA EN LA EDUCACIÓN PRIMARIA EN MÉXICO ...................................21 2.1.3. LA GEOMETRÍA DE 1° A 3° EN LA ESCUELA PRIMARIA EN MÉXICO. ....................23 2.2. PROMOTOR TIC EN LAS ESCUELAS DE NIVEL BÁSICO ............................................................24 2.3. EL CASO LITE-UPIICSA ............................................................................................................25 2.3.1 EL PROYECTO LITE-UPIICSA........................................................................................26 2.3.2. LABORATORIO LITE-UPIICSA ......................................................................................26 CAPÍTULO III TECNOLOGIAS EDUCATIVAS INTERACTIVAS MULTITOUCH ........................................28 3.1. APRENDIZAJE DE LA GEOMETRÍA APOYADA CON TIC ............................................................28 3.1.1. SOFTWARE EDUCATIVO ..............................................................................................29 3.1.2. SOFTWARE DE COLABORACIÓN ................................................................................30 3.1.3. LAS MESAS INTERACTIVAS EN LA EDUCACIÓN.......................................................33 3.2. APRENDIZAJE A TRAVÉS DE MESAS INTERACTIVAS MULTITOUCH .......................................35 3.2.1. MESAS INTERACTIVAS. ................................................................................................35 3.2.2. MESAS INTERACTIVAS BASADAS EN SUPERFICIES TÁCTILES .............................35 3.2.3. PROYECTOS SOBRE SUPERFICIES INTERACTIVAS ...............................................36 3.2.4. TENDENCIAS INTERNACIONALES ..............................................................................38 3 3.3. METODOLOGÍA PARA LA PRODUCCIÓN DE RECURSOS EDUCATIVOS DIGITALES PARA MESAS INTERACTIVAS MULTITOUCH ........................................................................................................39 3.3.1 LA PRODUCCIÓN DE RECURSOS INFORMÁTICO EDUCATIVOS EN EL SIGLO XXI ...................................................................................................................................................39 3.3.2. LA INGENIERÍA DE SOFTWARE RECURSOS EDUCATIVOS DIGITALES .................41 3.3.3. METODOLOGÍA DE PRODUCCIÓN DE LA RED DE INVESTIGACIÓN DE CÓMPUTO DEL IPN .....................................................................................................................................47 3.3.4. EL MODELO UPIICSA-LITE ...........................................................................................49 CAPÍTULO IV DESARROLLO DEL PROTOTIPO TECNOLÓGICO (FIGURAS GEOMÉTRICAS) .................53 4.1. ACOPIO Y ANÁLISIS DE INFORMACIÓN DOCUMENTAL ..........................................................53 4.2. MONITOREO TECNOLÓGICO ..................................................................................................54 4.3. BENCHMARK ..........................................................................................................................55 4.4. INTEGRACIÓN DE LA CELDA DE PRODUCCIÓN .......................................................................57 4.5. EQUIPAMIENTO ......................................................................................................................58 4.6. CAPACITACIÓN CONTINUA.....................................................................................................59 4.7. DISEÑO DIDÁCTICO ................................................................................................................59 4.8. DESARROLLO DEL PROTOTIPO TECNOLÓGICO.......................................................................67 4.8.1. ORGANIZACIÓN DEL EQUIPO DE TRABAJO. .............................................................68 4.8.2. ELABORACIÓN DE LOS INTERACTIVOS. ...................................................................69 4.8.3. CODIFICACIÓN ..............................................................................................................96 4.8.4. REQUERIMIENTOS DE INSTALACIÓN ......................................................................111 4.8.5. MANEJO DE ERRORES ...............................................................................................114 4.9. PRUEBAS...............................................................................................................................115 4.9.1 ÁREAS FUNCIONALES .................................................................................................116 4.9.2 ENTORNO DE LA PRUEBA ..........................................................................................116 4.9.3 FOTOGRAFÍAS Y VIDEO ..............................................................................................116 CONCLUSIONES GENERALES ...........................................................................................................119 REFERENCIAS ...................................................................................................................................123 ANEXOS ...........................................................................................................................................128 Anexo 1 Convenio de colaboración. ............................................................................................128 Anexo 2. Monitoreo Tecnológico ................................................................................................131 Anexo 3. Ficha Técnica Mesa 3M ................................................................................................134 Anexo 4. Ficha Técnica MT4j (Multitouch for Java™) .................................................................141 Anexo 4. Ficha Técnica API GestureWork Core ...........................................................................145 4 RELACIÓN DE TABLAS Tabla 1 Características del laboratorio LITE-UPIICSA (Creación Propia) ........................................... 27 Tabla 2 Los procesos del ciclo de vida del software según ISO 12207-1(Pressman,1993) ............... 44 Tabla 3 Las diferentes dimensiones de Rumbaugh (Rumbaugh, 1991) ............................................ 45 Tabla 4 Actividades de la metodología de producción de la red de investigación de cómputo del IPN (Creación Propia) ........................................................................................................................ 48 Tabla 5 Resumen de Actividades de la metodología de producción de la red de investigación de cómputo del IPN(Creación Propia).................................................................................................... 49 Tabla 6 Benchmarck de mesas interactivas multitouch en el mercado.(Creación Propia)............... 57 Tabla 7 Características del área de trabajo para el laboratorio LITE-UPIICSA(Creación Propia) ...... 59 Tabla 8 Descripción de clínicas de capacidad continua del proyecto (Creación Propia) .................. 59 Tabla 9 Diccionario de Datos: Tbl_Juegos(Creación Propia) ............................................................. 79 Tabla 10 Diccionario de Datos: Tbl_Equipos(Creación Propia) ......................................................... 79 Tabla 11 Diccionario de Datos: Tbl_Jugadores(Creación Propia)...................................................... 79 Tabla 12 Diccionario de Datos: Tbl_profesores(Creación Propia) .................................................... 79 Tabla 13 Variable de Sonido(Creación Propia) .................................................................................. 80 Tabla 14 Variables de estados(Creación Propia) ............................................................................... 81 Tabla 15 Instancia de las clases de Escenas TouchElement, Registrados, Agrupados, Registrar y Podium (Creación Propia) ................................................................................................................. 81 Tabla 16 Timers para controlar animaciones(Creación Propia) ........................................................ 82 Tabla 17 Variables de Consulta(Creación Propia) ............................................................................. 82 Tabla 18 Variables de la Escena Registrar(Creación Propia) ............................................................. 84 Tabla 19 Variables de Archivo " config.php" (Creación Propia) ........................................................ 85 Tabla 20 Variables de conexión de los archivos consulta_jugadores.php, consulta_profesor.php , guardar_jugador.php, guardar_profesor.php, iniciar_juego.php(Creación Propia)......................... 86 Tabla 21 Descripción de botones Pantalla Inicio Interactivo “Figuras Geométricas” (Creación Propia) ............................................................................................................................................... 87 Tabla 22 Descripción de Botones Pantalla Ajuste del Interactivo(Creación Propia)......................... 89 Tabla 23 Descripción de Botones Pantalla Registro Profesor/Alumnos(Creación Propia) ............... 90 Tabla 24 Descripción de los campos del Registro Profesor(Creación Propia) .................................. 90 Tabla 25 Descripción Botones Pantalla Registro Profesor(Creación Propia) .................................... 90 Tabla 26 Descripción de los campos del Registro Alumnos(Creación Propia) .................................. 91 Tabla 27 Descripción Botones Pantalla Registro Alumnos(Creación Propia) .................................... 91 Tabla 28 Descripción de Botones Pantalla IDE Interactivo "Grupo de Grupos"(Creación Propia) .. 92 Tabla 29 Descripción de Botones Pantalla Interactivo del Aplicativo "Grupo de Grupos"(Creación Propia) ............................................................................................................................................... 93 Tabla 30 Descripción de Botones Pantalla IDE Interactivo "Descubro Polígonos"(Creación Propia) ........................................................................................................................................................... 94 Tabla 31 Descripción de Botones Resultados "Descubro Polígonos"(Creación Propia) .................. 95 Tabla 32 Instalación XAMPP (Creación Propia) ............................................................................... 114 Tabla 33 Áreas Funcionales Fase Pruebas (Creación Propia) .......................................................... 116 5 RELACION DE ILUSTRACIONES Ilustración 1 Mesa interactiva multitouch ActivBoard 500 Pro (Promethean, 2013) ....................... 34 Ilustración 2 Mesa interactiva multitouch ActivTable (Promethean, 2013) ..................................... 34 Ilustración 3 Mesa interactiva multitouch SMART Table® (SMART ,2014). ..................................... 35 Ilustración 4 Pantalla Inicial Interactivo Grupos de Grupos (Guion Grupo de Grupos,2015) ........... 62 Ilustración 5 Área de interactividad “Grupo de Grupos” (Guion Grupo de Grupos,2015) ............... 64 Ilustración 6 Plenaria del interactivo “Grupo de Grupos” (Guion Grupo de Grupos,2015).............. 64 Ilustración 7 (bosquejo) del Interactivo "Descubro Polígonos"(Guion Descubro Poligonos,2015) . 67 Ilustración 8 Diagrama de Modelo de Despliegue (Creacción Propia).............................................. 69 Ilustración 9 Caso de USO interactivo “Grupos de Grupos” (Creacción Propia) ............................. 70 Ilustración 10 Caso de USO interactivo “Descubro Polígonos” (Creacción Propia) ......................... 71 Ilustración 11Diagrama de Clases, Escenas. (Creacción Propia) ....................................................... 74 Ilustración 12 Diagrama de Clases, Clases de Elementos Auxiliares (Creacción Propia) .................. 74 Ilustración 13 Diagrama ER de la Base de Datos del prototipo(Creacción Propia) ........................... 76 Ilustración 14 Pruebas "Grupo de Grupos"(Creacción Propia) ....................................................... 117 Ilustración 15 Pruebas "Grupo de Grupos"(Creacción Propia) ....................................................... 117 Ilustración 16 Pruebas “Grupo de Grupos"(Creacción Propia) ....................................................... 118 RELACION DE PANTALLAS Pantalla 1 Inicio Interactivo “Figuras Geométricas” (Creacción Propia) .......................................... 87 Pantalla 2 Instrucciones Generales del Interactivo(Creacción Propia) ............................................. 88 Pantalla 3 Créditos del Interactivo(Creacción Propia) ...................................................................... 88 Pantalla 4 Ajuste del Interactivo(Creacción Propia).......................................................................... 89 Pantalla 5 Registros Profesor/Alumnos(Creacción Propia) ............................................................... 89 Pantalla 6 Registro Profesor(Creacción Propia) ................................................................................ 90 Pantalla 7 Registro Alumnos(Creacción Propia) ................................................................................ 91 Pantalla 8 IDE Interactivo "Grupos de Grupos"(Creacción Propia) .................................................. 92 Pantalla 9 Pantalla Interactividad del Aplicativo “Grupo de Grupos” (Creacción Propia) ................ 93 Pantalla 10 IDE Interactivo "Descubro Polígonos"(Creacción Propia) .............................................. 94 Pantalla 11 Pantalla Interactividad del Aplicativo “Descubro Polígonos” (Creacción Propia) .......... 94 Pantalla 12 Resultados(Creacción Propia) ........................................................................................ 95 6 INTRODUCCIÓN El proceso de enseñanza aprendizaje de las matemáticas es sumamente complejo y a través del tiempo el hombre ha desarrollado una diversidad de metodologías para lograr la efectividad de dicho proceso. Con la llegada de las nuevas tecnologías, en particular la de las mesas interactivas multitouch, se abre un nuevo campo de investigación en cuento a nuevos ambientes de aprendizaje y metodologías de enseñanzas aprovechando el enorme potencial de estos recursos electrónicos. (Buenas Tareas, 2005) Varios enfoques (constructivista, laboratorio, resolución de problemas) nos muestran que los entornos computarizados juegan un papel significativo en el apoyo del aprendizaje de las matemáticas; y la geometría en particular ha sido estimulada gratamente por nuevas ideas tanto desde el interior de las matemáticas como desde otras disciplinas, incluyendo la ciencia de la computación. Villani (2005, p.2) afirma que: “en la enseñanza de la geometría deben fijarse algunos objetivos mínimos en función de los cuales deben programarse las actividades. En un aprendizaje dinámico por su relación con otras disciplinas y otras materias”. Lo que complementa Blanco y Barrantes (2003, p.107) al afirmar que: “La geometría es considerada como una herramienta para comprender, describir e interactuar con el espacio en que vivimos, es quizá la parte más intuitiva, concreta y unida a la realidad de las matemáticas” Lo anterior pone de manifiesto la importancia de la geometría en el nivel educativo básico, por que proporciona un conocimiento útil en la vida cotidiana, en las ciencias, en las técnicas y en diversos campos de la actividad humana; y porque prepara al alumno para razonar, demostrar, conjeturar y comprender mejor las ideas relacionada con el número, la medición y otras partes de las matemáticas. Por lo anterior, lo que afirma Claudia Marina Vicario Solórzano (2013) el colocar un prototipo tecnológico como recurso educativo digital para la construcción del aprendizaje de la geometría en la educación básica en una computadora y que el alumno puede utilizar es distinto a colocarlo en una mesa interactiva, pues se da un cambio en el uso tradicional de la computadora, donde una sola persona tiene el control y es quien decide el rumbo de lo que se está haciendo. En el caso de las mesas interactivas multitouch, no es así, pues los estudiantes que están alrededor de ella pueden participar y tomar parte en lo que se decida. 7 Además que el desarrollo de software interactivo en nuestro país es cada vez más grande y se aplica en campos tan diversos como la comunicación, la educación, el entretenimiento, videojuegos, realidad aumentada, superficies interactivas y realidad virtual son sólo algunos ejemplos. Muchas mentes recorren el camino detrás de esta industria, de la mano de las empresas y los jóvenes empresarios mexicanos que la llevan adelante. Por lo tanto una tecnología que puede apoyar a este tipo de trabajo son las superficies multitáctiles. Los dispositivos multitáctiles son un tipo de tecnología que consiste en una pantalla táctil que reconoce múltiples puntos de contacto simultáneamente, y el software que interpreta dichas interacciones simultáneas. Por todo lo anterior el objetivo central de este desarrollo es aprovechar el potencial de las mesas interactivas multitouch para apoyar a la construcción de recursos educativos digitales para el aprendizaje de la geometría, en donde los alumnos observen, nombren, comparen objetos y figuras geométricas; y así puedan describir sus atributos con su propio lenguaje y adapten paulatinamente un lenguaje convencional (Caras planas y curvas, lados rectos y curvos, lados cortos,etc). Es por ello que tomamos como base el caso el proyecto denominado “Laboratorio de innovación en tecnología Educativa LITE-UPIICSA”, como sabemos el IPN cuenta con una tradición de investigación y desarrollo tecnológico para educación de casi tres décadas con proyectos como EVA, Sofía, WebTe y sus grupos de trabajo como el de GIPSE, la DTE, la DINME y la UPEV, En el capítulo I se describe el antecedente del proyecto de donde surge la idea del desarrollo del prototipo tecnológico para el apoyo al aprendizaje de la geometría, se pone de manifiesto que no existen recursos digitales desarrollados ex – profeso para los programas que marca la curricular en las escuelas de educación básica por parte de la SEP, mencionaremos lo que la máxima casa de estudios del país UNAM está desarrollando, como una de las pioneras en el uso de la tecnología multitouch sobre mesas interactivas. En el capítulo II se presenta un panorama de la geometría en la educación básica de México bajo la normativa de la Reformar Integrar de Educación Básica (RIEB) se presenta los propósitos del estudio de las matemáticas para la educación primaria, que se debe de enseñar en esos nivel y sobre todo tener un marco referencial a cual alinearnos para la 8 construcción del prototipo tecnológico educativo para el apoyo al aprendizaje de la geometría. Por otro lado describimos la metodología de construcción de recursos educativos del caso LITE-UPIICSA basado en el proyecto “Laboratorio de innovación en Tecnología Educativa LITE-UPIICSA” que surge de un convenio de colaboración entre la Asociación Mexicana para la Innovación en tecnología educativa A.C (AMITE) y por la otra parte el Instituto Politécnico Nacional representado por la UPIICSA. De igual manera presentamos el caso de producción de la red de cómputo de IPN, esto para tener como referencia algunas metodologías de desarrollo para la construcción de recursos educatronicos. En el capítulo III se da un contexto de las mesas interactivas multitouch basadas en superficies táctiles globalmente, se describen algunos casos de aplicaciones en el ámbito educativo. Hablaremos de lo que es un software educativo dirigido a la enseñanza y que el diseño y desarrollo de software educativo debe ser una tarea acometida por equipos multidisciplinarios jugando cada uno de estos roles o perfiles donde cualquier combinación de estos roles en una misma persona es válida, siempre que se logre plasmar en un programa de computador más aspectos de los contenidos en las asignaturas. También se presentan ejemplos de modelos y desarrollo de software de colaboración, por último se da la definición de lo que es una mesa interactiva multitouch, características de la mesa interactiva multitouch que vamos a utilizar para la implementación del desarrollo para el prototipo tecnológico para el apoyo del aprendizaje de la geometría utilizando mesas interactivas multitouch En el capítulo IV después de ver algunos ejemplos de modelos de desarrollo por parte de la red de computo del IPN y el caso LITE-UPIICSA para el desarrollo de recursos educativos tomaremos algunos puntos como base para desarrollar la metodología propuesta por el grupo de investigadores de la red de computo de la UPIICSA, grupo que colaboro para la construcción de Prototipo tecnológico para el apoyo del aprendizaje de la geometría utilizando mesas interactivas multitouch “Figuras Geométricas” de donde se crearon dos interactivos denominados “Grupo de Grupos” y “Descubro Polígonos”. 9 CAPÍTULO I MARCO METODOLOGICO En esta sección se describe el antecedente del proyecto de donde surge la idea del desarrollo del prototipo tecnológico para el apoyo al aprendizaje de la geometría, se pone de manifiesto que no existen recursos digitales desarrollados ex – profeso para los programas que marca la curricular en las escuelas de educación básica por parte de la SEP, mencionaremos lo que la máxima casa de estudios del país UNAM está desarrollando, como una de las pioneras en el uso de la tecnología multitouch sobre mesas interactivas. Se plantea el panorama actual acerca de las problemáticas vigentes a causa de algunos aspectos divergentes en la construcción de los programas educativos digitales, justificamos el porqué del desarrollo del prototipo describiendo la necesidad de tener instrumentos tecnológicos en el aula de clase para que el aprendizaje de la geometría se realice sobre una mesa interactiva multitouch y esta sea un valioso auxiliar para la enseñanza y el aprendizaje de la geometría en el nivel básico (primaria); ya que presenta la geometría de una manera dinámica y más accesible y en donde los alumnos pueden generar nuevas situaciones de aprendizaje que no son posibles lograr con los medios tradicionales como el lápiz y el papel. Una vez presentado el panorama general de los antecedentes, problemáticas y justificación de proyecto establecemos el objetivo general del proyecto “Desarrollar un prototipo tecnológico basado en una mesa interactiva multitouch para apoyo al aprendizaje de la geometría en la educación básica” sus objetivos específicos los cuales son: (Elaborar un comparativo de plataformas para mesas interactivas, Realizar cursos y clínicas de capacitación para elevar las capacidades necesarias para el proyecto, Establecer esquemas de colaboración con la industria relacionada con el proyecto, Integrar un banco de problemas para el nivel educativo a implementar, Desarrollar una colección de componentes gráficos asociado al proyecto, Definir una metodología para la producción del prototipo.) 1.1. ANTECEDENTES El IPN cuenta con una tradición de investigación y desarrollo tecnológico para educación de casi tres décadas con proyectos como EVA, Sofía, WebTe y sus grupos de trabajo como el de GIPSE, la DTE, la DINME y la UPEV. 10 El proyecto más reciente para la conformación de un Laboratorio de Innovación en Tecnología Educativa del IPN (LITE-UPIICSA) comienza a concretizarse en Enero de 2013 a partir del esfuerzo del grupo de Cómputo Educativo de la Red de Investigación en Cómputo con los proyectos “Repositorio de recursos digitales para preescolar en los cendi del ipn”, “Prototipos de recursos educativos basados en mesa interactiva” y “las TIC, el diseño instruccional y la instrumentación de cursos a distancia para estudiantes con discapacidad visual” . En el caso de este desarrollo de prototipo tecnológico para apoyo del aprendizaje de la geometría utilizando mesas interactivas multitouch, si bien existen numerosas aplicaciones orientadas a este tema para distintas plataformas, se encontró que no existen recursos digitales desarrollados ex-profeso para los programas que marca la curricular en las escuelas de educación básica por parte de la SEP. Por su parte, en relación con el desarrollo de recursos para mesas interactivas multitouch encontramos casos ejemplares en el CCADET de la UNAM a nivel laboratorio en los últimos tres años, pero no encontramos ningún caso de apropiación dentro de planteles educativos públicos o privados. Ni siquiera los fabricantes pudieron referidos algún ejemplo de este tipo de uso regular en territorio nacional con fines educativos. En contraste con lo que sucede en naciones avanzadas como las europeas. Cabe señalar que la propuesta del desarrollo del prototipo educativo digital en mesas interactivas multitouch, para el apoyo al aprendizaje de la geometría corresponde con las tendencias que señala por el proyecto horizon del New Media Consortium. 1.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Existen una serie de problemas detectados y que aún subsisten, en la construcción y uso de mediadores pedagógicos para enseñar contenidos geométricos a niños de corta edad no es tarea sencilla, más aún, si no se manejan estrategias didácticas adecuadas, junto a medios y recursos ideales para tal fin, quizás el más relevante sean los altos índices de reprobación que nos arrojan los datos estadísticos por citar algunas fuentes de información como la prueba de enlace 2013, y el intento de desmitificación de las herramientas informáticas aplicadas por los técnicos, la falta de capacitación docente en el tema específico y el desarrollo tecnológico que se modifica rápida y evolutivamente, así 11 como las reglas y los pasos metodológicos para la creación de un prototipo de software tecnológico educativo digital para el aprendizaje de la geometría. En el pasado (Década de los ochenta), cuando se introdujo las primeras actividades con computadoras, éstas se usaron en educación como un medio para la enseñanza de algún lenguaje de programación; pero ello cambio en la década de los noventas; actualmente, las posibilidades del uso de la tecnología se han ampliado enormemente. Gómez (2006) comentó que “el uso de la computadora ha abierto posibilidades de obtener conclusiones en los estudios matemáticos, al permitir de visualizar entes abstractos que antes sólo el ‘superespecialista’ podía imaginar” Por otra parte López (2010) afirmó que la tendencia actual de las matemáticas es volver a ver las cosas geométricamente, ya que “desde hace 30 o 40 años se destacan los aspectos abstractos de la matemática, es decir las estructuras lógicas y algebraicas”. De los comentarios anteriores, por un lado se admite un cambio, al darle un lugar a los aspectos visuales de los conceptos matemáticos, y por otro lado como lo expresa Spicer J (2000) al reconocer que “el uso de la computadora brinda la posibilidad a los estudiantes para adquirir habilidades y conceptos al ofrecer una representación, física, móvil, armable y desarmable que permita visualiza conceptos matemáticos de manera concreta” Por lo anterior sin duda alguna, los desarrollos tecnológicos actuales han invadido tanto nuestra vida que se han vuelto una parte importante en ella. La época en la que vivimos actualmente, está marcada por el hecho del crecimiento de los jóvenes junto a los avances tecnológicos, teniendo como resultado que su nivel de dominio en el manejo de estos, incluso a cortas edades, sea casi excelente. Derivado de lo anterior, los alumnos irán exigiendo la inclusión de recursos tecnológicos en el aula de clases con el fin de facilitar y aumentar su aprendizaje de manera interactiva. Aunado a lo anterior, se ha hablado ya durante mucho tiempo sobre un cambio en la forma de enseñanza en las escuelas, que pocas veces resulta dinámico y atrayente para los alumnos, se habla de un aprendizaje que resulte significativo, que desarrolle las habilidades del estudiante, y con el que se construyan ideas o conocimientos propios a partir de las herramientas tecnológicas que se le proporcionan. Por lo tanto es natural que los jóvenes quieran estar en constante contacto con la tecnología, pues han crecido junto a ella y les resulta atractiva y fácil de utilizar. Sumando 12 la necesidad de un cambio en la forma de enseñanza, los constantes avances tecnológicos y la demanda de los estudiantes para que se incluyan elementos tecnológicos en sus aulas, da lugar a que se comiencen a desarrollar distintos recursos tecnológicos educativos, como este prototipo tecnológico para el apoyo del aprendizaje de la geometría utilizando mesas interactivas multitouch en la que se pueda trabajar de manera colaborativa y con recursos que sean atractivos e intuitivos en su manejo para la construcción del conocimiento para el aprendizaje de la geometría Por lo dicho anteriormente, a esta tesis le interesa profundizar en el desarrollo de prototipos educativos digitales sobre mesas interactivas multitouch para el apoyo al proceso de enseñanza aprendizaje de las matemáticas específicamente en el área de la geometría con el fin de que éstas se integren de manera significativa para ser realmente aprovechadas, logrando así alcanzar el objetivo de la construcción del conocimiento para el aprendizaje de la geometría. 1.3. JUSTIFICACIÓN La geometría es parte fundamental en la formación matemática y está contemplada en el Currículo Nacional Básico en todos los niveles de la educación básica enmarcándose en temas específicos de la misma. Sin embargo, es notorio que existe el desconocimiento o dificultad en compresión de algunos conceptos y propiedades geométricas cuando los estudiantes llegan al nivel de educación media. Se sabe que el alumno aprendió algunos elementos de geometría en la primaria o los desarrollo espontáneamente. Desde allí la enseñanza debe retomar este conocimiento y hacer evolucionar gradualmente hacia temas más avanzados. En esta etapa los alumnos deben conocer y usar con propiedad el lenguaje de la geometría. No es suficiente que se aprendan figuras, sólidos y fórmulas para calcular sus perímetros, áreas y volúmenes, sino que deben poder explorar e investigar sus propiedades geométricas a través de su uso en numerosas oportunidades para resolver problemas de la realidad, y se les deben de dar ejemplos muy variados de aplicaciones concretas. Desde el punto de vista pedagógico no podemos pretender que un alumno entienda la mecánica de un algoritmo sin utilizarlo en la práctica. La experimentación numérica, ya sea a mano o con calculadora, oculta la utilidad de los métodos y los convierte en algo pesado y aburrido, perdiendo la agilidad que les debe de caracterizar, por lo que 13 utilizando las nuevas herramientas tecnológicas de alguna manera se puede dar mayor coherencia a su enseñanza. Macías (2014) Y de aquí surge la necesidad de considerar el uso de metodologías e instrumentos innovadores en el salón de clase; ya que es difícil conseguir que los alumnos lleguen a la geometría formal dándoles definiciones, teoremas y demostraciones para que ellos las memoricen; por ello el colocar un prototipo tecnológico de recurso educativo digital para la construcción del aprendizaje de la geometría en una mesa interactiva multitouch, como un valioso auxiliar para la enseñanza y el aprendizaje de la geometría en el nivel básico (primaria); ya que presenta la geometría de una manera dinámica y más accesible y en donde los alumnos pueden generar nuevas situaciones de aprendizaje que no son posibles lograr con los medios tradicionales como el lápiz y el papel. En el uso de la tecnología Lastra (2005) dice al respecto: El uso de software en matemáticas y, en particular, en geometría, permite tomar en cuenta las tendencias actuales en cuanto a las metodologías de la enseñanza; desarrollar la visualización, las múltiples representaciones y el hacer conjeturas, aspectos que están muy relacionados con las teorías constructivistas del conocimiento, las cuales plantean que el alumno construye significados asociados a su propia experiencia (p.27). Por otra parte Moreno y Rojano (2010) opinan que: Las estrategias educativas que se pongan en marcha deben respetar un principio fundamental: toda tecnología modifica sustancialmente las formas de construcción del conocimiento y la naturaleza misma por instrumentos, sean estos materiales o simbólicos. Como corolario podemos afirmar que el conocimiento que se adquiere mediante nuevos instrumentos es un conocimiento nuevo (p.1) Al disponer de los medios necesarios(prototipos tecnológicos sobre mesas interactivas multitouch) para llegar a concretizar estas ideas, la geometría nos brinda la posibilidad de trabajar con temas específicos, y en este caso de figuras geométricas nos dan la viabilidad para explorar sus propiedades, porque podemos manipularlas sin alterarlas, al mismo tiempo que los estudiantes desarrollan mejores habilidades para visualizar otras relaciones geométricas y alcanzar un dominio extraordinario de conceptos matemáticos. 14 Las mesas interactivas multitouch son, sin duda, una tecnología muy prometedora en diversos campos, sin embargo, en la educación juega un papel muy importante al permitirle al educando, trabajar de forma autodidacta y colaborativa, al mismo tiempo. Estas mesas han sido creadas también pensando en fines educativos, tal como lo menciona el Libro Pizarra Digital (2012): “Especialmente diseñadas para el ámbito educativo, han surgido las mesas multitáctiles o interactivas. Estas tienen el aspecto de una mesa común y sobre su superficie varias personas pueden, simultáneamente, interactuar y trabajar con diferentes contenidos. El cambio de perspectiva y su formato más cercano a la experiencia del usuario consiguen resultados muy positivos y cargados de motivación” 1.4. OBJETIVO GENERAL Desarrollar un prototipo tecnológico basado en una mesa interactiva multitouch para apoyo al aprendizaje de la geometría en la educación básica. 1.4.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS  Elaborar un comparativo de plataformas para mesas interactivas.  Realizar cursos y clínicas de capacitación para elevar las capacidades necesarias para el proyecto.  Establecer esquemas de colaboración con la industria relacionada con el proyecto.  Desarrollar una colección de componentes gráficos asociado al proyecto.  Definir una metodología para la producción del prototipo. 1.5 OBJETO DE ESTUDIO  Uso de mesas interactivas multitouch para el apoyo al aprendizaje de las matemáticas 1.6 UNIVERSO Para la realización del presente trabajo, fue de suma importancia la valiosa colaboración del Profr. Sergio Reyes Torres especialista del CENEVAL en el área de las matemáticas, además maestro en la escuela primaria “Carmen Serdan” de la Ciudad de Mexico para la 15 elección de los temas de acuerdo a la curricula que establece la RIEB en la educación básica y permitirnos realizar las pruebas en su área de trabajo “salón de clases” donde imparte el sexto grado de primaria. 1.7 CATEGORÍAS CENTRALES Prototipos Educativos, Geometría, Matematicas, Superficies Multitouch, Computo Educativo, Escuela Primaria, Informatica Educativa. 16 CAPÍTULO II LA GEOMETRÍA COMO CUERPO DE CONOCIMIENTO Y SUS DIFERENCTES MODELOS DE PRODUCCION En esta sección se presenta un panorama de la geometría en la educación básica de México bajo la normativa de la Reformar Integrar de Educación Básica (RIEB) se presenta los propósitos del estudio de las matemáticas para la educación primaria y secundaria, que se debe de enseñar en esos nivel y sobre todo tener un marco referencial a cual alinearnos para la construcción del prototipo tecnológico educativo para el apoyo al aprendizaje de la geometría. Por otro lado describimos la metodología de construcción de recursos educativos del caso LITE-UPIICSA basado en el proyecto “Laboratorio de innovación en Tecnología Educativa LITE-UPIICSA” que surge de un convenio de colaboración entre la Asociación Mexicana para la Innovación en tecnología educativa A.C (AMITE) y por la otra parte el Instituto Politécnico Nacional representado por la UPIICSA. De igual manera presentamos el caso de producción de la red de cómputo de IPN, esto para tener como referencia algunas metodologías de desarrollo para la construcción de recursos educatronicos. 2.1. LA GEOMETRÍA EN LA REFORMA INTEGRAL DE LA EDUCACIÓN BÁSICA EN MÉXICO (RIEB) Un pilar de la Articulación de la Educación Básica es la RIEB, que es congruente con las características, los fines y los propósitos de la educación y del Sistema Educativo Nacional establecidos en los artículos Primero, Segundo y Tercero de la Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos y en la Ley General de Educación. Esto se expresa en el Plan de estudios, los programas y las guías para los maestros de los niveles de preescolar, primaria y secundaria. RIEB (2011) La Articulación de la Educación Básica se centra en los procesos de aprendizaje de las alumnas y los alumnos, al atender sus necesidades específicas para que mejoren las competencias que permitan su desarrollo personal. RIEB (2011) Los Programas de estudio 2011 contienen los propósitos, enfoques, Estándares Curriculares y aprendizajes esperados, manteniendo su pertinencia, gradualidad y coherencia de sus contenidos, así como el enfoque inclusivo y plural que favorece el 17 conocimiento y aprecio de la diversidad cultural y lingüística de México; además, se centran en el desarrollo de competencias con el fin de que cada estudiante pueda desenvolverse en una sociedad que le demanda nuevos desempeños para relacionarse en un marco de pluralidad y democracia, y en un mundo global e interdependiente. RIEB (2011) Por lo visto anteriormente las matemáticas son una herramienta intelectual sólida y potente, su dominio proporciona ventajas intelectuales. La educación matemática debe contemplar, además de la información y la construcción habilidades y técnicas, el desarrollo de capacidades, estructuras conceptuales y actitudinales. Los recursos educativos que se están generando con este proyecto ofrece herramientas que permiten: formalizar contenidos curriculares, interactuando con los Materiales Educativos, planes de clase y Reactivos); favorece el trabajo colaborativo a través del trabajo en equipo. Este interactivo está concebido para que alumnos y maestros se acerquen a los contenidos de los programas de estudio de Educación Básica, para promover la interacción y el desarrollo de las habilidades digitales, el aprendizaje continuo y se logre autonomía de aprender a aprender en el estudiante. Trabajar con un Interactivo de matemática que reúne dinámicamente geometría permite apreciar los objetos matemáticos apoya la labor docente en el desarrollo de estrategias didácticas que posibiliten en los alumnos formular y validar conjeturas, plantear preguntas, utilizar procedimientos propios para la resolución de problemas, aplicando herramientas y conocimientos matemáticos simultáneamente para el desarrollo del pensamiento matemático; a su vez potencializan el trabajo de los alumnos evolucionando procedimientos y estrategias cognitivas; desarrollando en los alumnos competencias que permitan:  Pensar y razonar (distinguir entre estos dos tipos de trabajo intelectual, ambos implican entender y comprender ideas, argumentar y saberlos utilizar en diversas situaciones y contextos pero se hace hincapié de que el segundo requiere de un proceso de pensamiento más estructurado y complejo). 18  Argumentar (entender cuándo una situación matemática es correcta o no, identificar si la idea es verdadera o falsa y por qué, dar un argumento consistente, tener sentido común para desarrollar la heurística, crear frases coherentes, expresar razonamientos matemáticos desde los más simples hasta los más complejos).  Comunicar (de forma oral, escrita, gestual, visual, simbólica, gráfica, explícita, implícita, (etcétera).  Modelar (diseñar, interpretar y usar diversos tipos de estructuras o formas para describir la realidad).  Plantear y resolver problemas (a partir de la implementación de estrategias heurísticas a diversos niveles y con distintos recursos, buscar los caminos para llegar a la solución del problema sin seguir un método específico).  Representar (codificar, decodificar e interpretar símbolos, gráficas, dibujos, imágenes)  Traducir y contextualizar el significado de diferentes formas, signos, símbolos, etcétera).  Utilizar el lenguaje simbólico de acuerdo a la estructura de pensamiento lógico de quien aprende, siendo éste cada vez más complejo a medida que aumenta el desarrollo intelectual del individuo hasta llegar a la etapa de operaciones formales Los ambientes de aprendizaje que se generan al trabajar con el interactivo son escenarios construidos para favorecer de manera intencionada las situaciones de aprendizaje. Generar situaciones que se pueden abordar en el aula, en la escuela y en el entorno, ya que la situación de aprendizaje planteada a través del juego del interactivo no sólo tiene lugar en el salón de clases, sino fuera de él para promover la oportunidad de formación en otros escenarios presenciales y virtuales. El diseño de actividades de aprendizaje apoyadas por este tipo de recursos requiere del conocimiento y sentido de lo que se aborda y el proceso que sigue el alumno al construir, 19 validar y formalizar conocimientos que subyacen en los propósitos de estos recursos y la relación que tiene de cómo aprenden los alumnos. Las posibilidades que tienen para acceder a los problemas que se les plantean y qué tan significativos son para el contexto en el que se desenvuelven; considerando que es el juego uno de los contextos naturales en los que alumnos aprenden. 2.1.1. LA EDUCACIÓN PRIMARIA EN MÉXICO DESDE LA RIEB La Reforma Integral de la Educación Básica (RIEB) presenta áreas de oportunidad que es importante identificar y aprovechar, para dar sentido a los esfuerzos acumulados y encauzar positivamente el ánimo de cambio y de mejora continua con el que convergen en la educación las maestras y los maestros, las madres y los padres de familia, las y los estudiantes, y una comunidad académica y social realmente interesada en la Educación Básica. RIEB (2011) Con el propósito de consolidar una ruta propia y pertinente para reformar la Educación Básica de nuestro país, se ha desarrollado una política pública orientada a elevar la calidad educativa, que favorece la articulación en el diseño y desarrollo del currículo para la formación de los alumnos de preescolar, primaria y secundaria; coloca en el centro del acto educativo al alumno, el logro de los aprendizajes, los Estándares Curriculares establecidos por periodos escolares, y favorece el desarrollo de competencias que le permitirán alcanzar el perfil de egreso de la Educación Básica. La RIEB culmina un ciclo de reformas curriculares en cada uno de los tres niveles que integran la Educación Básica, que se inició en 2004 con la Reforma de Educación Preescolar, continuó en 2006 con la de Educación Secundaria y en 2009 con la de Educación Primaria, y consolida este proceso aportando una propuesta formativa pertinente, significativa, congruente, orientada al desarrollo de competencias y centrada en el aprendizaje de las y los estudiantes. La Reforma de la Educación Secundaria se sustenta en numerosas acciones, entre ellas: consultas con diversos actores, publicación de materiales, foros, encuentros, talleres, reuniones nacionales, y seguimiento a las escuelas; se inició en el ciclo escolar 2004- 20 2005, con la etapa de prueba en aula en 127 escuelas secundarias, de las cuales se obtuvieron opiniones y sugerencias que permitieron fortalecer los programas. RIEB (2011) La consolidación de la Reforma en Educación Secundaria ha planteado grandes desafíos a los docentes y al personal directivo. El avance en este proceso de cambio y tomando en cuenta las opiniones y sugerencias del personal docente y directivo, derivadas de su experiencia al aplicar los programas de estudio 2006– requirió introducir modificaciones específicas para contar hoy día con un currículo actualizado, congruente, relevante, pertinente y articulado en relación con los niveles que le anteceden (preescolar y primaria), sin alterar sus postulados y características esenciales; en este sentido, al proceso se le da continuidad. La acción de los docentes es un factor clave, porque son quienes generan ambientes propicios para el aprendizaje, plantean situaciones didácticas y buscan motivos diversos para despertar el interés de los alumnos e involucrarlos en actividades que les permitan avanzar en el desarrollo de sus competencias. La RIEB reconoce, como punto de partida, una proyección de lo que es el país hacia lo que queremos que sea, mediante el esfuerzo educativo, y asume que la Educación Básica sienta las bases de lo que los mexicanos buscamos entregar a nuestros hijos: no cualquier México, sino el mejor posible. La Secretaría de Educación Pública valora la participación de docentes, directivos, asesores técnico-pedagógicos, madres y padres de familia, y toda la sociedad, en el desarrollo del proceso educativo, por lo que les invita a ponderar y respaldar los aportes de los Programas de estudio 2011 de Educación Secundaria en el desarrollo de las niñas, los niños y los adolescentes de nuestro país. 2.1.2. LA GEOMETRÍA EN LA EDUCACIÓN PRIMARIA EN MÉXICO Las matemáticas y su enseñanza en la educación básica en México es un apartado que reviste singular importancia para los docentes y para la sociedad en general, retomando los Propósitos del estudio de las Matemáticas para la Educación Básica.RIEB(2011): 21  Desarrollen formas de pensar que les permitan formular conjeturas y procedimientos para resolver problemas, y elaborar explicaciones para ciertos hechos numéricos o geométricos.  Utilicen diferentes técnicas o recursos para hacer más eficientes los procedimientos de resolución.  Muestren disposición para el estudio de la matemática y para el trabajo autónomo y colaborativo. Encontramos que distamos aún mucho de alcanzar este perfil; los bajos resultados que se han reportado en las pruebas de Evaluación Nacional del Logro Académico en los Centros Escolares (ENLACE) así lo demuestran (SEP, 2013). Estas evaluaciones nos proporcionan información diagnóstica del grado o nivel en que los alumnos se han apropiado de los contenidos de la asignatura. Si además se consideraran parámetros, como son: evaluaciones internas, concursos escolares, estadísticas de logro educativo, deserción, reprobación y eficiencia terminal, estos elementos permitirían analizar con mayor detalle los posibles factores que inciden en la baja calidad educativa. En los resultados que la Secretaría de Educación Pública reporta para ENLACE 2013 a nivel nacional (op. cit.), en el renglón de las matemáticas, se observa que el 22.8% del alumnado de educación básica reprobó la prueba de matemáticas; el 49.5% pasó con conocimientos elementales; el 23.0% consiguió una calificación "buena"; y sólo el 0.7 por ciento consiguió la nota "excelente”. Al analizar lo anterior, observamos que casi una cuarta parte de la población examinada no ha logrado obtener los conocimientos mínimos indispensables para su nivel y por lo tanto no han desarrollado habilidades propias de la asignatura, mientras que casi la mitad de esta población escolar requiere fortalecer sus conocimientos y desarrollar estas habilidades. Otras instituciones, como la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE) a través del Programa Internacional para la Evaluación de la Educación (PISA), nos sitúa, en el 2012, en los últimos lugares de entre 65 países participantes. México ocupó el lugar 53 en la media de desempeño de la escala global de Matemáticas, alcanzando apenas un promedio de nivel 1 de los 6 que se manejan. (Díaz, Flores & Martínez, 2007) Si se toma en cuenta que PISA, citado en el manual del maestro para la 22 evaluación PISA de la Secretaría de Educación Pública (Falabella Luco, 2009, p. 14) define la competencia matemática como: “La capacidad de un individuo para identificar y entender el rol que juegan las matemáticas en el mundo, emitir juicios bien fundamentados y utilizar las matemáticas en formas que le permitan satisfacer sus necesidades como ciudadano constructivo, comprometido y reflexivo” Es necesario encontrar estrategias y herramientas de aprendizaje que permitan a nuestros estudiantes superar estos bajos niveles de aprovechamiento y desarrollar habilidades que permitan aplicar sus conocimientos a contextos menos estructurados, eligiendo las herramientas matemáticas más adecuadas así como la forma más útil de emplearlas para solucionar problemas cotidianos. Bajo esta perspectiva, la tarea del docente sería generar una atracción natural y un gusto por la asignatura, provocando que el alumno perciba las matemáticas como un conjunto de herramientas accesibles, con las que puede resolver diversas situaciones cotidianas. 2.1.3. LA GEOMETRÍA DE 1° A 3° EN LA ESCUELA PRIMARIA EN MÉXICO. Los Estándares Curriculares de Matemáticas presentan la visión de una población que sabe utilizar los conocimientos matemáticos. Comprenden el conjunto de aprendizajes que se espera de los alumnos en los cuatro periodos escolares para conducirlos a altos niveles de alfabetización matemática. RIEB (2011). Se organizan en: 1. Sentido numérico y pensamiento algebraico 2. Forma, espacio y medida 3. Manejo de la información 4. Actitud hacia el estudio de las matemáticas Su progresión debe entenderse como: 23 • Transitar del lenguaje cotidiano a un lenguaje matemático para explicar procedimientos y resultados. • Ampliar y profundizar los conocimientos, de manera que se favorezca la comprensión y el uso eficiente de las herramientas matemáticas. • Avanzar desde el requerimiento de ayuda al resolver problemas hacia el trabajo autónomo. Al término de la Educación Básica, el alumno: 1. Desarrolla un concepto positivo de sí mismo como usuario de las matemáticas, el gusto y la inclinación por comprender y utilizar la notación, el vocabulario y los procesos matemáticos. 2. Aplica el razonamiento matemático a la solución de problemas personales, sociales y naturales, aceptando el principio de que existen diversos procedimientos para resolver los problemas particulares. 3. Desarrolla el hábito del pensamiento racional y utiliza las reglas del debate matemático al formular explicaciones o mostrar soluciones. 4. Comparte e intercambia ideas sobre los procedimientos y resultados al resolver problemas. 2.2. PROMOTOR TIC EN LAS ESCUELAS DE NIVEL BÁSICO A partir del ciclo escolar 2014-2015, las escuelas de preescolar, primaria y secundaria en la capital del país contarán con una nueva estructura docente, que considera crear el cargo de subdirector de operación escolar y dos promotores, uno para lectura y otro para el uso de las tecnologías de la información y la comunicación (TIC). Laura Poy Solano (2014). Esto nos lleva que el gobierno federal está impulsando el uso de tecnologías en las aulas, aunque apenas iniciara en la capital del país, es un gran logro educativo – tecnológico para la utilización de tecnologías emergentes como es el caso de las mesas interactivas multitouch para el apoyo del aprendizaje de los estudiantes. 24 2.3. EL CASO LITE-UPIICSA Después de ver el panorama de la geometría en la educación mexicana y basándose en lineamientos de la RIEB, surge como un convenio de colaboración que celebraron por parte de la AMITE, asociación mexicana para la innovación en tecnología educativa A.C y por la otra parte el Instituto Politécnico Nacional representado por la UPIICSA, el objetivo del presente convenio, es el de apoyar al proyecto denominado “Laboratorio de innovación en Tecnología Educativa LITE-UPIICSA”, el cual se refiere al desarrollo de tres prototipos para enseñanza – aprendizaje de las matemáticas para nivel básico utilizando una mesa interactiva multitouch y/o mundos virtuales El laboratorio LITE-UPIICSA pretende ser el primer espacio de tecnología especializada para la construcción de los primeros prototipos de recursos educativos basados en mesas interactivas multitouch en el Instituto Politécnico Nacional sobre las plataformas 3M dados sus atributos físicos y de funcionalidad por sus 60 puntos que hoy en día está entre las proveedora de hardware que cuenta con esta características sobre una tecnología capacitiva, que en el mercado es de lo mejor para la desarrollo de prototipos tecnológicos sobre mesas interactivas multitouch. El Instituto Politécnico Nacional tiene una larga trayectoria y un reconocido prestigio en la formación de profesionistas en el área de cómputo, reputación avalada por las diversas contribuciones que han hecho sus estudiantes, egresados, docentes e investigadores a la sociedad en el terreno de las disciplinas en computación. Red de computo IPN (2014). El notable crecimiento en el número de disciplinas en computación y la importancia que éstas tienen en el desarrollo social nos obligan a lograr una mejor articulación que permita dar una mejor respuesta a las diversas problemáticas y necesidades de la sociedad. La complejidad en la que actualmente se desarrollan las sociedades requieren de soluciones que integren los conocimientos de diversas disciplinas y sobre todo de un trabajo grupal inter y transdisciplinario. Red de computo IPN (2014). Por lo anterior, la Red de Computación se concibe como un instrumento de colaboración académica que permite una eficaz integración de sus miembros, con el objetivo de lograr una mayor integración que responda de forma sistémica a las necesidades institucionales, sociales y mundiales. 25 2.3.1 EL PROYECTO LITE-UPIICSA. El proyecto LITE-UPIICSA es un ejemplo del trabajo de la Red de Cómputo del IPN, para la colaboración académica entre instituciones, este proyecto surge a raíz de una convocatoria para la creación de Redes, ciencia y equipamiento de aulas digitales de acuerdo con el objetivo del convenio de colaboración ICYTDF/333/2011, con el propósito de apoyar al proyecto denominado “Aulas Digitales en el Distrito Federal” El objeto del convenio es apoyar el proyecto denominado “Laboratorios de Innovación en Tecnología Educativa LITE-UPIICSA, conforme a lo que a continuación se describe: Para la realización, del plan desarrollo de los prototipos la UPIICSA proveo de los recursos humanos y materiales, necesarios para llevar a cabo las actividades contempladas en el proyecto y se dividió en 5 etapas que se describen a continuación: Etapa 1. Definición de Recursos. Etapa 2. Pruebas a plataformas. Etapa 3. Diseño Didáctico. Etapa 4. Desarrollo de los recursos. Etapa 5. Fase de pruebas. Etapa 6. Informe Final. 2.3.2. LABORATORIO LITE-UPIICSA Después de revisar el caso del proyecto LITE-UPIICSA, en donde la participación de la UPIICSA es de suma importante para el cumplimiento de los objetivos dentro del apartado de compromisos del IPN se establece que UPIICSA destinara el área para el laboratorio. Por lo anterior el laboratorio LITE-UPIICSA se crea a partir del convenio de colaboración entre la AMITE y el IPN para la construcción de un espacio dedicado específicamente al desarrollo y aplicación de las nuevas tecnologías a la educación y apoyar principalmente al proyecto denominado “Laboratorio de Innovación en Tecnología Educativa LITE- UPIICSA” Se requirió de las siguientes características para la construcción del área de desarrollo para el laboratorio: 26 Requerimiento Área física Características 4x4 metros cuadrados (mínimo) Debe ser un área restringida por seguridad de los equipos sofisticados. Inmobiliario Detalles Dimensiones de la Mesa Interactiva:(A x H) 1018.08 x 572.67mm. Dentro de la cotización se contemplaron tres equipos de escritorio para el desarrollo de los prototipos y para el espacio de cada uno de estos equipos se necesitaría 1 metro y medio como mínimo. Se recomienda que el lugar sea restringido para los integrantes del proyecto, con algún tipo de control de entrada y salida (bitácora). El área no puede ser muy transitada y por seguridad de los equipos, éstos no deben ser expuestos a cualquier personal. 4 sillas Se requiere de una silla para la mesa y 3 para cada equipo de escritorio. 3 escritorios Cada equipo de escritorio requiere un mueble para soportarlo. Ventilación 1 Sistema de Aire Acondicionado Se recomienda ventilación por medio de un sistema de aire acondicionado para evitar que las partículas de polvo deterioren los equipos de cómputo. Iluminación Iluminación artificial Deben utilizarse lámparas que provean de una iluminación adecuada para el Laboratorio de Desarrollo. Conexiones eléctricas 8 tomas de corriente Estas deben de ser de 110/220 volts a 60 hz, Dos tomas de corriente junta a la mesa, y dos tomas por cada uno de los equipos de desarrollo. Tabla 1 Características del laboratorio LITE-UPIICSA (Creación Propia) 27 CAPÍTULO III TECNOLOGIAS EDUCATIVAS INTERACTIVAS MULTITOUCH En esta sección se da un contexto de las mesas interactivas multitouch basadas en superficies táctiles globalmente, se describen algunos casos de aplicaciones en el ámbito educativo. Hablaremos de lo que es un software educativo dirigido a la enseñanza y que el diseño y desarrollo de software educativo debe ser una tarea acometida por equipos multidisciplinarios jugando cada uno de estos roles o perfiles donde cualquier combinación de estos roles en una misma persona es válida, siempre que se logre plasmar en un programa de computador más aspectos de los contenidos de asignaturas. También se presentan ejemplos de modelos y desarrollo de software de colaboración, por último se da la definición de lo que es una mesa interactiva multitouch, características de la mesa interactiva multitouch que vamos a utilizar para la implementación del desarrollo para el prototipo tecnológico para el apoyo del aprendizaje de la geometría utilizando mesas interactivas multitouch 3.1. APRENDIZAJE DE LA GEOMETRÍA APOYADA CON TIC Es imprescindible anotar cómo el uso masificado de mediadores informáticos para la enseñanza y aprendizaje de campos específicos del saber, como la Geometría, requiere de métodos y modelos de validación que den cuenta del proceso mismo al cual asisten, y a su vez, presenten información suficiente acerca del grado o nivel de desempeño alcanzado por los estudiantes que hacen uso de estos mediadores informáticos. Más allá del impacto social y tecnológico, es necesario abordar el problema del aprendizaje significativo a la luz de la simbiosis pedagogía, psicología e informática. (Revista Virtual Universidad Católica del Norte 2009) Es de suma importancia que el proceso de aprendizaje este basado en contextos significativos y accesibles para los estudiantes, favoreciendo la comprensión por sobre mecanismo y aprendizajes de reglas sin sentido; se realicen en climas de trabajos propicios para la participación, permitiendo que los alumnos y alumnas expresen sus ideas, aborden desafíos y perseveren en la búsquedas de solución. La Informática educativa en geometría a grandes rasgos la enseñanza apoyada con los medios actuales (mesas interactivas) ofrecen grandes oportunidades al mundo de la 28 educación. Pueden facilitar el aprendizaje de temas específicos de la curricular del plan de estudios a cualquier nivel educativo en la enseñanza de las matemáticas. Hay que entender también que la informática no es simplemente una herramienta técnicas para resolver problemas si no también un modelo de razonamiento, es por ello que la informática trata de encontrar su verdadera identidad a través de dar respuesta metodológicamente para resolver problemas, es por ello que la relación matemática e informática es natural y está dada desde el inicio de la computación y su uso favorece la comprensión de los conceptos insertos en ella y así favorece al aprendizaje de las matemáticas. La tecnología informática y de comunicaciones (TIC) nos provee de diferentes recursos: paquetes integrados, software educativo e internet, estos recursos son sin duda alguna valiosos recursos para el apoyo al proceso de enseñanza aprendizaje de los estudiantes, produciendo cambios significativos en las prácticas pedagógicas, metodológicas de enseñanzas y la forma en que los estudiantes acceden a los conocimientos e interactúan con los conceptos matemáticos presentes en ellos. 3.1.1. SOFTWARE EDUCATIVO De todas las formas de aplicación de las nuevas tecnologías, una de las más extendidas y utilizadas por su adecuación a las teorías de la enseñanza-aprendizaje son los sistemas conocidos como Software Educativo. Se entiende por Software Educativo, según Marqués (2005), aquellos programas para ordenador [computador] creados con la finalidad específica de ser utilizados como medio didáctico, es decir, para facilitar los procesos de enseñanza y de aprendizaje. En el desarrollo de software dirigido a la enseñanza se debe, necesariamente, involucrar a tres grandes ciencias, que son:  La Psicología y ciencias del aprendizaje, las cuales indican los aspectos teóricos, didácticos, pedagógicos y metodológicos que hay que seguir para que el producto contribuya al aprendizaje significativo. 29  El área específica de conocimiento, aportando los contenidos del dominio que se desean transmitir. Estos contenidos incluyen los elementos básicos y avanzados del tema en estudio.  La computación, que permite el diseño y creación de sistemas capaces de unir en un programa de computadora los aspectos relacionados con los puntos anteriores. De lo anterior, se desprende que el diseño y desarrollo de software educativo debe ser una tarea acometida por equipos multidisciplinarios, como indica Martino (2004), que integren perfiles tales como: a) Experto en contenido, quien conoce el tema o área de desarrollo. b) Procesador didáctico, quien dispone de mucha experiencia docente sobre cómo enseñar. en el nivel educativo de los destinatarios para los cuales se diseña el software. c) Diseñador gráfico, será quien realizará la mirada desde la interface del software. d) Programador, será quien realizará las partes más complejas de la programación. Cualquier combinación de estos roles en una misma persona es válida, siempre que se logre plasmar en un programa de computador más aspectos de los contenidos de asignaturas. Deben considerarse los aspectos y teorías de aprendizaje que hagan del sistema desarrollado deseable, aprendible, motivante, que genere deseos de continuar en la búsqueda de conocimiento, es decir que debe haber una gran integración entre la psicología y ciencias del aprendizaje y la computación. Adicionalmente, es necesario en la actualidad que este software disponga de la capacidad de intercambiar conocimientos, es decir que el aprendizaje no sea sólo personal o individual, sino como parte de un colectivo que es capaz de aportar valor agregado el cual puede ser expuesto mediante un software de computadora 3.1.2. SOFTWARE DE COLABORACIÓN Como vimos en el anterior punto el software educativo se basa en el colectivismo que es capaz de aportar valores agregados para el aprendizaje. 30 Por ello el software de colaboración busca un aprendizaje colaborativo busca propiciar espacios en los cuales se dé el desarrollo de habilidades individuales y grupales a partir de la discusión entre los estudiantes al momento de explorar nuevos conceptos. Podría definirse como un conjunto de métodos de instrucción y entrenamiento apoyados con tecnología así como estrategias para propiciar el desarrollo de habilidades mixtas (aprendizaje y desarrollo personal y social) donde cada miembro del grupo es responsable tanto de su aprendizaje como del de los restantes del grupo (Wikipedia, la enciclopedia libre, 2006). Algunos ejemplos de software de colaboración: KMS es un sistema hipermedial a gran escala para el trabajo colaborativo. Busca mejorar la productividad del usuario a través de la simplicidad del modelo conceptual de datos. Está diseñado para realizar una amplia gama de aplicaciones, tales como publicaciones electrónicas, documentación en línea, administración de proyectos, ingeniería de software y enseñanza asistida por computadora. Existen desarrollos de versiones más actuales, como es el caso de Expeditee. Akscyn (2011). El modelo presentado por KMS es una manera muy práctica para generar ideas, manipularlas y crear enlaces entre ellas. Es por esto que el modelo tiene una gran utilidad y se puede aprovechar para realizar una implementación similar para la creación de enlaces entre ideas haciendo uso de superficies multitáctiles. Por otro lado Apted (2006) presentaron una interfaz multitáctil de colaboración para compartir fotografías digitales diseñadas para adultos mayores. Una solución que integra herramientas digitales y en papel para crear y compartir información se presenta en: Haller (2010). Cuenta con un software para realizar bosquejos y anotaciones a través de laptops, plumas digitales y pizarrones interactivos para facilitar las discusiones de grupo. Algunos ejemplos de desarrollos para colaboración incluyen el de Sánchez (2008) que define KBoard un software que apoya el trabajo grupal en salas multimediales. Implementa las nociones de ligar marcos a través de objetos. De igual manera Sánchez (2008) muestra a STRATA, un ambiente de colaboración síncrono para interactuar y colaborar de manera local y remota sobre un área de trabajo. En este ambiente, los teleapuntadores ayudan a concientizar al equipo acerca de la existencia de otros integrantes 31 que están participando paralelamente, mientras que las capas transparentes facilitan la realización de anotaciones simultáneas. Huerta (2010) presenta a Vozze, un software que acelera la captura de ideas por medio del reconocimiento de voz en entornos de colaboración; Fuentes (2010), describe InnovaTouch, un conjunto de ademanes desarrollados para mejorar la interacción humano-computadora y Borbón (2010), presenta a WITS, una herramienta para construir aplicaciones utilizando servicios de geolocalización. Harris (2009) realizaron un estudio en un salón de clases para investigar el uso potencial de una mesa con tecnología táctil para apoyar el aprendizaje colaborativo en niños. Los resultados muestran que las condiciones de usar la tecnología táctil, no afectan la frecuencia o interacciones equitativas, pero si influencia la naturalidad de la discusión entre los niños, quienes incluso platican más acerca de la tarea a realizar. En Nacenta (2007) desarrollan un marco de trabajo que diferencia varias técnicas de interacción y un estudio exploratorio que provee evidencia de cómo estas técnicas cambian la coordinación y la colaboración entre un grupo de trabajo, mientras realizan tareas en una mesa interactiva. Cheng (2009) presentaron un estudio para investigar la potencialidad de usar una mesa multitáctil en apoyo a la interacción y colaboración durante las actividades de aprendizaje. En Jordà (2010) se proveen de algunos enfoques para desarrollar aplicaciones en superficies interactivas. Khaled (2009) presentaron observaciones de un juego colaborativo sobre una mesa multitáctil prestando atención en el ambiente físico-social y sus problemas técnicos. Durante el trabajo de Peltonen (2008) se observaron las formas de interacción de las personas que trabajan con una superficie vertical multitáctil ubicada en las calles de una ciudad. En los estudios de Tang (2006) se demuestran las consecuencias del trabajo en equipo e individual sobre una mesa multitáctil. Tales ejemplos abordan el uso de pantallas multitáctiles por varios usuarios al momento de ejecutar tareas compartidas. En cuanto a cuestiones de usabilidad en este tipo de dispositivos, pueden encontrarse trabajos como los de Ryall (2006), quienes realizan observaciones de experiencias de usuarios trabajando de manera solitaria en mesas interactivas en cuatro diferentes contextos del mundo real, todos ellos en ambientes no controlados. 32 Debido a la necesidad de trabajar en ambientes colaborativos, estos desarrollos son atractivos y útiles al momento de trabajar en equipo. Es por ello que se requiere de aplicaciones que impulsen la colaboración mediante el uso de tecnologías alternativas como las multitáctiles. Las superficies multitáctiles pueden encontrarse con orientaciones verticales y horizontales. Para lograr interacción con éstas superficies es necesario de hardware y software de detección, el cual puede basarse en reconocimiento de toques a la superficie, o algunos más completos usados para reconocimiento de objetos. En conjunto éste hardware y software pueden detectar uno o múltiples toques a la vez dependiendo de sus características. 3.1.3. LAS MESAS INTERACTIVAS EN LA EDUCACIÓN Existen proyectos sobre superficies interactivas, pero no hay un proyecto enfocado a desarrollo de prototipos a la medida de temas centrales educativos como apoyo al aprendizaje de las matemáticas o algún otro tema de la curricular del plan de estudios contenidos en la SEP para niveles de educación básica, es aquí donde nuestro desarrollo toma una gran importancia ya que estamos innovando en el desarrollo de estos prototipos interactivos para apoyo al aprendizaje de la geometría como caso particular. Hoy en día existen un sin fin de mesas interactivas con fines educativos, solamente mencionaremos las más importantes que hay en el mercado en la actualidad, que a continuación describiremos: 1. Education Fast Forward 10 ActivBoard 500 Pro: Es una pizarra interactiva de vanguardia con funciones intuitivas de lápiz, varios usuarios y multitouch. Con un diseño que fomenta una verdadera experiencia de aprendizaje en colaboración, ActivBoard 500 Pro admite el uso de hasta cuatro alumnos simultáneamente. Resulta fácil mover, girar y cambiar la escala de las imágenes mediante movimientos del dedo, mientras que la función de lápiz proporciona una herramienta ideal para tareas que requieren un bolígrafo, como resolver una ecuación matemática. Promethean (2013) 33 Ilustración 1 Mesa interactiva multitouch ActivBoard 500 Pro (Promethean, 2013) 2. ActivTable: ActivTable motiva a los alumnos y les permite dirigir su propio aprendizaje impulsando la participación, la toma de decisiones consensuadas y la colaboración en el aula. Esta mesa interactiva para varios usuarios permite que hasta seis alumnos usen simultáneamente herramientas individuales, exploradores web y recursos para que sus esfuerzos individuales contribuyan al progreso del grupo hacia un objetivo en común. Todas las actividades de ActivTable se adecuan a normas de Estados Unidos y de Reino Unido y los profesores pueden modificarlas para que se adapten a sus objetivos de aprendizaje. Promethean(2013). Ilustración 2 Mesa interactiva multitouch ActivTable (Promethean, 2013) 3. SMART Table®: La SMART Table es una cautivadora herramienta de colaboración social e inclusiva que hace que los alumnos se entusiasmen fácilmente por el aprendizaje. Es una forma estupenda de mejorar las habilidades sociales y académicas de los alumnos activos y ayudar a que todos los alumnos alcancen el éxito. SMART (2014). 34 Ilustración 3 Mesa interactiva multitouch SMART Table® (SMART ,2014). 3.2. APRENDIZAJE A TRAVÉS DE MESAS INTERACTIVAS MULTITOUCH En esta sección trataremos el tema del aprendizaje a través de las mesas interactivas multitouch, donde describiremos las principales características de las mesas interactivas basadas en superficies táctiles para el apoyo al mismo. Hablaremos de casos de usos y proyectos de prototipos tecnológicos en países del mundo sobre mesas interactivas multitouch, de cómo el uso de una mesa interactiva nos genera el espacio para el trabajo colaborativo de grupos de estudiantes para la generación de innovación. 3.2.1. MESAS INTERACTIVAS. Las mesas interactivas permiten a los alumnos dirigir su propio aprendizaje impulsando la participación, el interés y la creatividad en el aula para un mejor aprendizaje de las estructuras de control en la lógica de programación. La intuitiva interfaz táctil permite que hasta seis usuarios accedan simultáneamente a una infinidad de actividades, herramientas y recursos educativos listos para usar. Los estudiantes pueden trabajar en pequeños grupos juntos para completar una actividad o individualmente para contribuir a la finalización de un proyecto grupal. 3.2.2. MESAS INTERACTIVAS BASADAS EN SUPERFICIES TÁCTILES Las superficies táctiles, tales como pizarrones o mesas interactivas multitouch, resultan útiles en los procesos de aprendizaje. Esto es porque permiten una visualización general 35 de lo que se está realizando. Según (Libro Pizarra Digital (2012)) “Especialmente diseñadas para el ámbito educativo, han surgido las mesas multitáctiles o interactivas. Estas tienen el aspecto de una mesa común y sobre su superficie varias personas pueden, simultáneamente, interactuar y trabajar con diferentes contenidos. El cambio de perspectiva y su formato más cercano a la experiencia del usuario consiguen resultados muy positivos y cargados de motivación” Las interfaces multitáctiles son una tecnología computacional que permite registrar simultáneamente dos o más puntos de contacto con diversas posiciones en una pantalla. Este tipo de tecnologías se posicionan como una fase evolutiva en cómputo e interfaces de usuario Seow (2009). A la acción más básica de interacción con este tipo de interfaces se le conoce como "toque", el cual se refiere a un punto de contacto de un dedo con la superficie. Este toque es algunas veces más natural, atractivo y conveniente que usar un ratón, un teclado o una pluma. Existen países en los cuales se usan mesas interactivas para usos educativos. A continuación, algunos ejemplos de ello: En Perú, la empresa Smart Technologies, creo la Smart Table que es utilizada en aulas de clase. Una profesora de del colegio La Unión del mismo país mencionó “Los niños aprenden a trabajar en equipo, a respetar sus turnos y hacer acuerdos para poder trabajar. De ese modo respetan normas y se incentiva la tolerancia y el respeto” (Ortiz, 2011). En Argentina (Espíndola 2012), también se han desarrollado prototipos de mesas interactivas, solo que en dicho país, con la finalidad de clases musicales, este prototipo fue desarrollado en el Instituto Universitario Nacional de Artes, pues se consideró que era más factible que un alumno aprendiera creando, teniendo contacto con diferentes estructuras musicales y de manera gestual. Con el uso de software libre, se pretende una mejor comprensión musical y el desarrollo de la creatividad de los alumnos. 3.2.3. PROYECTOS SOBRE SUPERFICIES INTERACTIVAS Describiremos algunos proyectos sobre superficies interactivas multitouch donde tienen como objetivo el desarrollo de espacios interactivos de aprendizaje colaborativo para el desarrollo de procesos de innovación que realizan grupos de trabajos locales y remotos. 36 3.2.3.1.-Superficies interactivas como apoyo al trabajo colaborativo mixto en estudios de ingeniería Este proyecto tiene como objetivo el desarrollo de espacios interactivos de aprendizaje que mejoren la calidad del trabajo colaborativo realizado en modalidades mixta y a distancia por grupos de estudiantes de ingeniería. Además que con este proyecto se espera, además de desarrollar tecnología innovadora, llevar a cabo evaluaciones controladas en un aula-laboratorio especialmente diseñada (con instalaciones tipo cámara de Gesell), y luego en escuelas, que arrojen evidencias objetivas acerca de las bondades y limitaciones del enfoque. Objeto de estudio del proyecto: Estudio de los intercambios e interacciones que surgen en un grupo de estudiantes de ingeniería durante la solución de problemas de diseño de manera colaborativa, en modalidades a distancia y mixta, utilizando para ello superficies interactivas que integran editores de dimensión humana, multiusuario y con control distribuido. Fernando Gamboa Rodríguez (2013). 3.2.3.2.- Superficies interactivas multi-táctiles: nuevo proyecto en el área de innovación El objetivo central de este proyecto es desarrollar un ambiente tecnológico para demostrar el potencial de superficies interactivas como apoyo a procesos de innovación que realizan grupos de trabajo locales y remotos. Se investigarán diferentes modelos y metodologías para facilitar la innovación, se observarán grupos de innovación aplicando diversas metodologías y se plantearán escenarios en los que las superficies interactivas tienen mayor potencial para la representación y captura de ideas, así como para su utilización en etapas posteriores de desarrollo de conceptos, productos y servicios objetos de la innovación. Mediante el estudio de la experiencia de usuarios y refinamientos sucesivos, se desarrollarán e integrarán componentes en diferentes niveles de una arquitectura, que incluirán un lenguaje de ademanes, mecanismos de reconocimiento de voz y manipulación y asociación de textos, así como flujos de trabajo para al menos una metodología de innovación. El ambiente resultante incorporará superficies interactivas mono-táctiles y multi-táctiles instaladas en las instituciones participantes conectadas mediante Internet 2 y podrá replicarse en otras instituciones miembros de CUDI. Los resultados del proyecto tendrán impacto particularmente en las comunidades de 37 ingeniería, educación y bibliotecas digitales, quienes en el desarrollo de sus proyectos de innovación podrán utilizar metodologías soportadas por superficies interactivas. UDLAP (2014). 3.2.3.3.- Superficies Interactivas como apoyo a Procesos de Innovación (SIPI) El proyecto Superficies Interactivas como apoyo a Procesos de Innovación (SIPI) está siendo financiado por la Corporación Universitaria para el Desarrollo de Internet (CUDI) por un periodo de un año. A través de este proyecto se está desarrollando un ambiente tecnológico para promover, facilitar y apoyar las actividades que se realizan durante procesos de innovación. CUDI (2011). Como podemos ver si existen proyectos sobre superficies interactivas, pero no hay un proyecto enfocado a desarrollo de prototipos a la medida de temas centrales educativos como apoyo al aprendizaje de las matemáticas o algún otro tema de la curricular del plan de estudios contenidos en la SEP para niveles de educación básica, es aquí donde nuestro desarrollo toma una gran importancia ya que estamos innovando en el desarrollo de estos prototipos interactivos para apoyo al aprendizaje de la geometría como caso particular. 3.2.4. TENDENCIAS INTERNACIONALES Existen países en los cuales se usan mesas interactivas para usos educativos. A continuación, algunos ejemplos de ello: En Perú, la empresa Smart Technologies, creo la Smart Table que es utilizada en aulas de clase. Una profesora de del colegio La Unión del mismo país mencionó “Los niños aprenden a trabajar en equipo, a respetar sus turnos y hacer acuerdos para poder trabajar. De ese modo respetan normas y se incentiva la tolerancia y el respeto En Argentina también se han desarrollado prototipos de mesas interactivas, solo que en dicho país, con la finalidad de clases musicales, este prototipo fue desarrollado en el Instituto Universitario Nacional de Artes, pues se consideró que era más factible que un alumno aprendiera creando, teniendo contacto con diferentes estructuras musicales y de 38 manera gestual. Con el uso de software libre, se pretende una mejor comprensión musical y el desarrollo de la creatividad de los alumnos. Con la creación de las escuelas Steve Jobs, Holanda rompe con un esquema educativo tradicional basado en libros, abriendo paso a las nuevas tecnologías que aunque no se trata específicamente de una mesa interactiva, sí se están utilizando superficies táctiles como lo son las iPad, para desarrollar un espacio virtual. Lo único que no se toma en cuenta dentro de este nuevo esquema es el trabajo colaborativo. Con los ejemplos anteriores se observa que el cambio en la forma de enseñanza ya se está dando en varios lugares con el fin de fomentar la creatividad y la participación colaborativa en forma eficiente de los alumnos con sus compañeros. Se pueden encontrar muchos otros ejemplos en los que se comprueba que los alumnos experimentan y analizan los elementos con los que están interactuando, mejorando así su aprendizaje. 3.3. METODOLOGÍA PARA LA PRODUCCIÓN DE RECURSOS EDUCATIVOS DIGITALES PARA MESAS INTERACTIVAS MULTITOUCH En este punto hablaremos de las metodologías que en el IPN a través de su red de computo se desarrollan y en el mundo que se están planteando para la producción de recursos educatronicos que constituyen a recursos educativos digitales que son utilizables para la enseñanza y el aprendizaje para mesas interactivas multitouch 3.3.1 LA PRODUCCIÓN DE RECURSOS INFORMÁTICO EDUCATIVOS EN EL SIGLO XXI En esta sección mencionaremos algunos modelos de innovación pedagógicos, modelos de desarrollo profesionales, modelos de organización e innovación tecnológica en la integración de las tics en educación. 39 3.3.1.1 MODELOS DE INNOVACIÓN PEDAGÓGICA RELATIVA A LOS CONTENIDOS Y ENFOQUES EN EL APRENDIZAJE La producción de contenidos educativos digitales, así como de herramientas informáticas para la producción y modificación de los contenidos, o los servicios de acceso a la información o de comunicación que son utilizables para la enseñanza y el aprendizaje, constituyen lo que podríamos llamar recursos educativos digitales. Algunos de estos recursos no se han diseñado con una finalidad educativa, o al menos de forma exclusiva, mientras que otros se producen exclusivamente para la educación, pero en casi todos los casos la producción del recurso no contempla su utilización en el aula dentro del proceso de producción, lo cual suele producir desajustes, con frecuencia de difícil solución. Los modelos de desarrollo de recursos digitales para la educación deben contemplar su utilidad en el aula, como se hace en eTwinning, por ejemplo, con lo que se satisfacen varios objetivos: se descubren con mucha rapidez los puntos fuertes y débiles del recurso, y es fácil detectar y, por lo tanto, corregir los defectos encontrados; el profesorado puede experimentar para descubrir el uso metodológico más apropiado, adquiriendo estrategias de uso e incorporando modelos innovadores de incorporación de las TIC; y el alumnado se siente inmerso en un proceso de crítica y depuración que suele ser muy motivador y estimula su espíritu crítico. ITE (2010). Hay que referencias en los apartados siguientes. 3.3.1.2. MODELOS DE DESARROLLO PROFESIONAL En los comienzos de esta segunda década del siglo XXI parece haber una idea más o menos generalizada de que para una correcta integración curricular de las TIC y para el desarrollo de las competencias digitales reconocidas en los sistemas educativos europeos es imprescindible, e inaplazable, potenciar al máximo la formación del profesorado de cualquier nivel educativo, planteando dicha formación desde y mediante cualquiera de las modalidades existentes en la actualidad: presencial, a distancia o mixta. Se debe hacer especial hincapié en que la formación inicial recibida durante el periodo de formación universitaria, tanto formal como informal, de gran parte del profesorado actualmente en activo no es suficiente para afrontar los nuevos retos y paradigmas de los procesos de enseñanza-aprendizaje y que debemos comenzar a pensar y a planear que el aprendizaje y la formación se realiza de forma continuada a lo largo de toda una vida profesional (lifelong learning). Por ello, en este grupo de trabajo se abordan dichos retos y las diversas formas o posturas para acometerlos. ITE (2010). 40 3.3.1.3. MODELOS DE ORGANIZACIÓN E INNOVACIÓN TECNOLÓGICA EN LA INTEGRACIÓN DE LAS TIC EN EDUCACIÓN Los planes que llevan a cabo las autoridades nacionales, regionales y locales en todos los sistemas educativos para la introducción de nuevas tecnologías en el campo de la enseñanza tienen como finalidad principal la mejora de los procesos de enseñanza y aprendizaje en las aulas. Merece la pena señalar que rara vez se diseña tecnología ad hoc para su uso en educación, dado el alto coste que implicaría, sino que se parte de productos tecnológicos ya comercializados que se consideran adecuados para la enseñanza (como pizarras interactivas, netbooks, tablet-PCs, lectores de libros electrónicos, etc.). Normalmente, estas tecnologías se adaptan mediante el software que los controla, para mejorar la funcionalidad en su área de aplicación. El objetivo de este grupo de trabajo era analizar la dimensión tecnológica de los proyectos de introducción de las TIC en educación que en estos momentos se están llevando a cabo a través de la presentación de las experiencias que se están llevando a cabo en distintos países basadas en modelos innovadores. ITE (2010). 3.3.2. LA INGENIERÍA DE SOFTWARE RECURSOS EDUCATIVOS DIGITALES En esta sección se describe los fundamentos en los que se basa el software educativo: los métodos, las herramientas y los procedimientos que provee la ingeniería de software a fin de considerarlos para el desarrollo de los prototipos educativos. Se describen y analizan los paradigmas principales del ciclo de vida a la luz de la visión de Mario Piattini. Piattini M. (1996). Se destaca la necesidad de una metodología para el desarrollo de productos lógicos y se describen las más importantes. A fin de seleccionar el ciclo de vida adecuado para cada desarrollo, se analizan las actividades de cada uno de los procesos de la misma. 3.3.2.1 FUNDAMENTOS Los ingenieros en software y los programadores al momento de desarrollar un software de aplicación, se enfrentan a la falta de marcos teóricos comunes que puedan ser usados por todas las personas que participan en el desarrollo del proyecto informático. 41 El problema se agrava cuando el desarrollo corresponde al ámbito educativo debido a la inexistencia de marcos teóricos interdisciplinarios entre las áreas de trabajo. Si bien, algunos autores como Galvis (1996) reconocen la necesidad de un marco de referencia, teniendo en cuenta que se debe lograr la satisfacción de los requisitos en las diversas fases del desarrollo, de lo que constituye un material didáctico informatizado; esta necesidad sigue vigente, aunque en la mayoría de los casos analizados, se trata de software hipermedia diseñado a partir de herramientas de autor. Marqués (1995), es otro de los autores que plantean un ciclo de desarrollo para software educativo de programas en diez etapas, con una descripción detallada de las actividades y recursos necesarios para cada una de ellas. El inconveniente principal de esta metodología es que centra el eje de la construcción de los programas educativos en el equipo pedagógico, otorgándole el rol protagónico. Es por este motivo, que en este capítulo se sintetizan las metodologías, métodos, herramientas y procedimientos de la ingeniería de software, que deben ser utilizados para lograr un producto de mejor calidad desde el punto de vista técnico. Su conocimiento y aplicación conjuntamente con las teorías: educativa, epistemológica y comunicacional permitirán el logro de un producto óptimo desde el punto de vista educativo. Cabe recordar una de las primeras definiciones de ingeniería de software propuesta por Fritz Bauer en la primera conferencia importante dedicada al tema Naur (1969) como: “El establecimiento y uso de principios de ingeniería robustos, orientados a obtener software económico y que funcione de manera eficiente sobre máquinas reales”. Posteriormente se han propuesto muchas definiciones destacando la importancia de base teórica ingenieril para el desarrollo del software. "La ingeniería del software surge a partir de las ingenierías e sistemas y de hardware, y considera tres elementos clave: que son los métodos, las herramientas y los procedimientos que facilitan el control del proceso de desarrollo de software y brinda a los desarrolladores las bases de la calidad de una forma productiva". Pressman (1993). El software o producto, en su desarrollo pasa por una serie de etapas que se denominan ciclo de vida, siendo necesario, definir en todas las etapas del ciclo de vida del producto, los procesos, las actividades y las tareas a desarrollar. 42 Por lo tanto, se puede decir que: "se denomina ciclo de vida a toda la vida del software, comenzando con su concepción y finalizando en el momento de la desinstalación del mismo aunque a veces, se habla de ciclo de desarrollo, para denominar al subconjunto del ciclo de vida que empieza en el análisis y finaliza la entrega del producto. Un ciclo de vida establece el orden de las etapas del proceso de software y los criterios a tener en cuenta para poder pasar de una etapa a la siguiente. 3.3.2.2. LOS PROCESOS DEL CICLO DE VIDA DEL SOFTWARE Según la norma ISO 12207-1, las actividades que se pueden realizar durante el ciclo de vida se puede agrupar en cinco procesos principales, ocho de soporte y cuatro procesos generales de la organización, así como un proceso que permite adaptar el ciclo de vida a cada caso concreto. En la tabla 3.3.2.2.1 se describen los grupos de procesos citados: Adquisición Procesos Principales (Aquellos que resultan útiles a las personas que inician o realizan el desarrollo, explotación o mantenimiento durante el ciclo de vida). Suministro Desarrollo Explotación Mantenimiento Documentación Gestión de la configuración Aseguramiento de la calidad Verificación Procesos de soporte (se aplican en cualquier punto del ciclo de vida) Validación Revisión Auditoría Resolución de los problemas Procesos de la Organización (Ayudan a la organización Gestión Mejora Contiene las actividades y tareas que el usuario realiza para comprar un producto Contiene las actividades y tareas que el suministrador realiza Contiene las actividades de análisis de requisitos, diseño, codificación, integración, pruebas, instalación y aceptación. También se denomina operación del software. Tiene como objetivo modificar el software manteniendo su consistencia. Registra la información producida en cada proceso o actividad del ciclo de vida Aplica procedimientos para controlar las modificaciones Para asegurar que todo el software cumple con los requisitos especificados de calidad. Para determinar si los requisitos están completos y son correctos. Para determinar si cumple con los requisitos previstos para su uso. Para evaluar el estado del software en cada etapa del ciclo de vida Para determinar si se han cumplido los requisitos, planes y el contrato. Para asegurar el análisis y la eliminación de problemas encontrados durante el desarrollo. Contiene actividades genéricas de la organización como planificación, seguimiento, control, revisión y evaluación. Sirve para establecer, valorar, medir, controlar y 43 en general). Infraestructura Formación mejorar los procesos del ciclo de vida del software. Incluye la infraestructura necesaria: hardware, software, herramientas, técnicas, normas e instalaciones para el desarrollo, la explotación o el mantenimiento. Para mantener al personal formado: incluyendo el material deformación y el plan de formación. Tabla 2 Los procesos del ciclo de vida del software según ISO 12207-1(Pressman,1993) 3.3.2.3. LOS MODELOS ORIENTADOS A OBJETO La tecnología de objetos permite acelerar el desarrollo de sistemas de manera iterativa e incremental, permitiendo la generalización de los componentes para que sean reutilizables. Piattini M. (1996) presenta algunos de los modelos propuestos desde esta perspectiva. Los modelos a tener en cuenta son: a. El modelo de agrupamiento o de clúster: según Meyer (1990), los modelos usuales de ciclo de vida se basan en una cultura del proyecto, mientras que los desarrollos orientados al objeto están basados en el producto, entendido como elementos software reutilizables, cuyo beneficio económico aparece a largo plazo. En el modelo de agrupamiento se tiene en cuenta esta nueva fase de generalización que aparece combinada con la fase de validación. El concepto clave de este modelo es el de agrupamiento, que es un conjunto de clases relacionadas con un objetivo común. Se crean así diferentes sub–ciclos de vida que se pueden solapar en el tiempo y cada agrupamiento depende de los desarrollados con anterioridad, ya que se utiliza un enfoque ascendente: se empieza por las clases más básicas que pueden estar incluidas en bibliotecas. b. El modelo fuente: Fue desarrollado por Henderson-Sellers y Edwards (1990), y representa gráficamente el alto grado de iteración y solapamiento que hace posible la tecnología de objetos. En la base está el análisis de requisitos, a partir del cual va creciendo el ciclo de vida, cayendo sólo para el mantenimiento necesario a la piscina, que sería el repositorio de clases. c. El modelo de remolino: Rumbaugh (1992), analiza las cuestiones que afectan al ciclo de vida en el desarrollo orientado al objeto. Rumbaugh considera que el modelo en cascada supone una sola dimensión de iteración, consistente en la fase del proceso. Dimensiones Descripción 44 Amplitud Profundidad Madurez Alternativas Alcance Tamaño del desarrollo Nivel de abstracción o detalle Grado de completitud, corrección y elegancia Diferentes soluciones de un problema En cuanto a cambio en los requisitos Tabla 3 Las diferentes dimensiones de Rumbaugh (Rumbaugh, 1991) d. Modelo pinball13: es un modelo propuesto por Amler (1994), quien señala que el pinball es el que refleja realmente la forma en la que se desarrolla el software. En este modelo el proyecto completo o un subproyecto está representado por la pelota y el jugador es el equipo de desarrollo. En forma iterativa se procede a encontrar clases, atributos, métodos e interrelaciones (en la fase de análisis) y definir colaboraciones, herencia, agregación y subsistema (que se incluyen en el diseño). Un último paso es la programación, prueba e implementación, y como en el pinball, los pasos se pueden tomar en cualquier orden y de forma simultánea. Amler destaca que se puede jugar a lo seguro, con tecnologías y métodos probados, o al límite, con mayor riesgo, pero con probabilidades de conseguir buenos beneficios. Destaca que la habilidad y la experiencia son los factores más importantes. Llorca (1991) sostienen que estos modelos se caracterizan por el desarrollo orientado al objeto, ya que: – Eliminan los límites entre fases, tornándose cada vez más difusos debido a la naturaleza interactiva del desarrollo orientado al objeto. – Permiten una nueva forma de concebir los lenguajes de programación y su uso e incorporan bibliotecas de clases y otros componentes reutilizables. – La forma de trabajo es muy dinámica, debido al alto grado de iteración y solapamiento. 3.3.2.4. LA NECESIDAD DE UNA METODOLOGÍA DE DESARROLLO Para desarrollar un proyecto de software es necesario establecer un enfoque disciplinado y sistemático. Las metodologías de desarrollo influyen directamente en el proceso de construcción y se elaboran a partir del marco definido por uno o más ciclos de vida. (Piattini, 1996) 45 Según Piattini (1996), no hay un consenso entre los autores sobre el concepto de metodología, y por lo tanto no existe una definición universalmente aceptada. Sí hay un acuerdo en considerar a la metodología como “un conjunto de pasos y procedimientos que deben seguirse para el desarrollo del software”. Maddison (1983) define metodología como un conjunto de filosofías, fases, procedimientos, reglas, técnicas, herramientas, documentación y aspectos de formación para los desarrolladores de sistemas de información. Por lo tanto, una metodología es un conjunto de componentes que especifican: – ¿Cómo se debe dividir un proyecto en etapas.? – ¿Qué tareas se llevan a cabo en cada etapa. ? – ¿Qué salidas se producen y cuándo se deben producir. ? – ¿Qué restricciones se aplican. ? – ¿Qué herramientas se van a utilizar. ? – ¿Cómo se gestiona y controla un proyecto.? Generalizando, Piattini llega a la definición de metodología de desarrollo como “un conjunto de procedimientos, técnicas, herramientas, y un soporte documental que ayuda a los desarrolladores a realizar nuevo software”. Normalmente consistirá en fases o etapas descompuestas en subfases, módulos, etapas, pasos, etc. Esta descomposición ayuda a los desarrolladores en la elección de las técnicas a utilizar en cada estado del proyecto, facilitando la planificación, gestión, control y evaluación de los proyectos. Sintetizando lo anterior, el autor dice que: "una metodología representa el camino para desarrollar software de una manera sistemática”. Las metodologías persiguen tres necesidades principales: – Mejores aplicaciones, tendientes a una mejor calidad, aunque a veces no es suficiente. – Un proceso de desarrollo controlado, que asegure uso de recursos apropiados y costo adecuado. – Un proceso estándar en la organización, que no sienta los cambios del personal. Las metodologías a veces tienen diferentes objetivos, pero los más representativos pueden ser: 46 – Brindar un método sistemático, de modo de controlar el progreso del desarrollo. – Especificar los requerimientos de un software en forma apropiada. – Construir productos bien documentados y de fácil mantenimiento. – Ayudar a identificar las necesidades de cambio lo más pronto posible. – Proporcionar un sistema ágil que satisfaga a todas las personas involucradas. Los procesos se descomponen hasta el nivel de tareas o actividades elementales, donde cada tarea está identificada por un procedimiento que define la forma de llevarla a cabo. Para aplicar un procedimiento se pueden usar una o más técnicas. Estas pueden ser gráficas con apoyos textuales, formales y determinan el formato de los productos resultantes en la tarea. Para llevar a cabo las tareas se pueden usar herramientas software que automatizan la aplicación en determinado grado. 3.3.3. METODOLOGÍA DE PRODUCCIÓN DE LA RED DE INVESTIGACIÓN DE CÓMPUTO DEL IPN El Instituto Politécnico Nacional tiene una larga trayectoria y un reconocido prestigio en la formación de profesionistas en el área de cómputo, reputación avalada por las diversas contribuciones que han hecho sus estudiantes, egresados, docentes e investigadores a la sociedad en el terreno de las disciplinas en computación. El notable crecimiento en el número de disciplinas en computación y la importancia que éstas tienen en el desarrollo social nos obligan a lograr una mejor articulación que permita dar una mejor respuesta a las diversas problemáticas y necesidades de la sociedad. La complejidad en la que actualmente se desarrollan las sociedades requieren de soluciones que integren los conocimientos de diversas disciplinas y sobre todo de un trabajo grupal inter y transdisciplinario. Por lo anterior, la Red de Computación se concibe como un instrumento de colaboración académica que permite una eficaz integración de sus miembros, con el objetivo de lograr una mayor integración que responda de forma sistémica a las necesidades institucionales, sociales y mundiales. 47 Una de las metodologías que manejan para el desarrollo de proyecto en la red de cómputo es la siguiente: 1.- Se describen las actividades a realizar bajo el siguiente formato: Numero de Meta Descripción de Actividades 1 Meta 1: Monitoreo Tecnológico 2 Meta 2: Diseño Didáctico 3 Meta 3: Desarrollo del prototipo 4 Meta 4: Elaboración del informe final Tabla 4 Actividades de la metodología de producción de la red de investigación de cómputo del IPN (Creación Propia) 2.- Se desarrollan las metas: Meta 1: Monitoreo Tecnológico: 1.1. Se monitorean distintas tecnologías, se realiza el contacto con los distintos fabricantes y se realiza el cuadro comparativo. 1.2. Se elaboran Fichas técnicas de cada posible tecnología a emplear. 1.3. Se realizan un cuadro comparativo entre las posibles tecnologías a emplear y se selecciona la mejor opción. Meta 2: Diseño Didáctico. 2.1. Se selecciona la Unidad de aprendizaje y el tema. 2.2. Se Diseña la estrategia de aprendizaje y la situación didáctica a implementar Meta 3: Desarrollo del prototipo. 3.1. Se configura el entorno de desarrollo con la tecnología seleccionada. 3.2. Se tienen clínicas básicas de aprendizaje de uso de la tecnología. 3.3. Se obtienen los algoritmos necesarios para la programación. 3.4. Se empieza con la programación en el ambiente de desarrollo del lenguaje de programación. Meta 5: Elaboración del Informe Final. Se realiza una síntesis de todos los puntos anteriores bajo el siguiente esquema. 48 Numero Valor % dé Descripción de Actividades Productos de meta cada meta 1 30% Meta 1: Monitoreo Tecnológico Fichas Técnicas, Tablas Comparativas 2 20% Meta 2: Diseño Didáctico Unidad de Aprendizaje (UAP) elegida, Diseños a partir del esquema de interactividad y Ejemplos 3 40% Meta 3: Desarrollo del prototipo Reportes de las clínicas, Documentación técnica y de usuario del prototipo, Algoritmos, Demostración de Funcionalidad 4 10% Meta 4: Elaboración del Informe Elaboración de este cuadro Informe Final final al 100% y conclusiones 100% Tabla 5 Resumen de Actividades de la metodología de producción de la red de investigación de cómputo del IPN(Creación Propia). 3.3.4. EL MODELO UPIICSA-LITE El desarrollo del prototipo tecnológico para el apoyo del aprendizaje de la geometría utilizando mesas interactivas se planteó la siguiente metodología que apegados a lo visto anteriormente construimos un modelo de producción denominado “El modelo UPIICSALITE” a continuación describiremos a grandes rasgos cada etapa y que más adelante profundizaremos en cada uno de ellos 1. Acopio y análisis de información documental En esta etapa del modelo se realizó el acopio y análisis de información de las arquitecturas y tecnologías adecuadas para el desarrollo del interactivo tecnológico educativo. Así también se llevaron a cabo reuniones y visitas técnicas, además se realizó una matriz de decisiones para el proyecto, la cual permitió elegir la mejor opción en base al análisis previamente realizado. 2. Monitoreo tecnológico Se monitorearon distintas tecnologías, se realizó el contacto con los distintos fabricantes y se realizaron fichas técnicas de las diferentes tecnologías y se 49 concluyó con un cuadro comparativo para elegir la mejor tecnología que hay en el mercado en cuestiones de proveernos características esenciales para el desarrollo de un interactivo sobre superficies interactivas multitouch 3. Benchmarking Se realizó un benchmarking competitivo donde medimos las características, precios, servicios que ofrecían diferentes compañías que comercializan superficies interactivas multitouch para seleccionar la que nos diera mejores dividendos para el desarrollo del interactivo. Principalmente se incluyó esta etapa porque surgieron como en todo proceso de investigación inconvenientes, uno de ellos fue la elección de la mesa interactiva multitouch. 4. Integración de la celda de producción Esta celda de producción nace a raíz de convenio de colaboración entre la AMITE y la UPIICSA para apoyar en el proyecto denominado “Laboratorio de Innovación en Tecnología Educativa LITE-UPIICSA” se formaron dos equipos de trabajo a los cuales les llamamos a unos “Comisión Pedagógica” y a otro “Comisión Técnica” los cuales tenían actividades específicas e importantes para el logro del objetivo para la creación del prototipo tecnológico para el apoyo del aprendizaje de la geometría utilizando mesas interactivas multitouch 5. Equipamiento Se visitaron diferentes proveedores de mesas interactivas en el mercado como Samsung y Microsoft, dónde se realizaron pruebas de la calidad de los productos, en cuanto a rendimiento y precio. 6. Capacitación continua En esta etapa del modelo de desarrollo se lograron Gestionar clínicas como las: Clínica de After-Mouse, Clínica de Descartes, Clínica de Java. Estas clínicas de desarrollo nos permitieron tener un conocimiento más claro acerca de la tecnología que se requería para el desarrollo del prototipo 50 tecnológico para el apoyo del aprendizaje de la geometría utilizando mesas interactivas 7. Diseño didáctico En esta etapa se elaboró el guion didáctico con la ayuda de profesores con más de 20 años de experiencia en el ramo de la educación básica en las matemáticas de nivel primaria catedrático en una de las escuelas primarias que se aplicara la prueba piloto, también contamos con una colaboradora de la University of Bristol estudiante doctoral en el área de las matemáticas educativas. Dicho guion ayudo a la construcción del prototipo tecnológico para el apoyo del aprendizaje de la geometría utilizando mesas interactivas multitouch cubriendo las competencias y campos formativos que se requieren, siendo éstos últimos acerca de: la geometría educativa. 8. Desarrollo del recurso La creación de los interactivos estuvo a cargo del IPN con ayuda de alumnos becarios de la ESCOM y UPIICSA. Donde se utilizó la siguiente tecnología: Tecnología de “GestureWorks”” la cual es una plataforma computacional de interacción con tecnologías “miltitouch”, que soporta 300 + gestos multitouch, muchos más que cualquier otro marco de software. GestureWorks también es compatible con el lenguaje de marcado primero del mundo para multitouch y reconocimiento de movimiento, gesto Markup Language ( GML ) . GML permite gestos para ser externas y extensible para una aplicación compilada. Interacción basada en gestos, incluyendo gestos y las propiedades físicas como filtros de inercia y es sensiblemente adaptable o modificable a las necesidades de acción del multitouch. Otra aplicación que se decidió usar de la familia de Adobe Creative suite, es el Adobe flash profesional CS6, Se trata de una aplicación de creación y manipulación de gráficos vectoriales con posibilidades de manejo de código mediante un lenguaje de scripting llamado ActionScript. Flash es un estudio de animación que trabaja sobre "fotogramas" y está destinado a la producción y entrega de contenido interactivo para diferentes audiencias de todo el mundo sin importar la plataforma. 51 9. Pruebas Este apartado se documenta los requerimientos de prueba durante la Fase de Pruebas del interactivo “Figuras Geométricas” El objetivo principal de las pruebas unitarias del interactivo será el de establecer un nivel de confianza que nos permitirá asegurar la aceptación del prototipo tecnológico por los usuarios (profesor, alumnos) en las posteriores pruebas de aceptación. Se probará que la aplicación cumpla con los requerimientos que fueron especificados previamente, verificando que se cumple satisfactoriamente con las funcionalidades y características necesarias para que los usuarios satisfagan estos. 52 CAPÍTULO IV DESARROLLO DEL PROTOTIPO TECNOLÓGICO GEOMÉTRICAS) (FIGURAS Después de ver algunos ejemplos de modelos de desarrollo por parte de la Red de Computo del IPN y el caso LITE-UPIICSA para el desarrollo de recursos educativos tomáremos algunos puntos como base para desarrollar la metodología propuesta por el grupo de investigadores de la red de computo de la UPIICSA, grupo que colaboró para la construcción de los prototipos tecnológicos educativos para el apoyo al aprendizaje de la geometría denominados “Grupo de Grupos” y “Descubro Polígonos” 4.1. ACOPIO Y ANÁLISIS DE INFORMACIÓN DOCUMENTAL En un periodo de 6 meses se realizaron actividades relacionadas con el acopio y análisis de información de las arquitecturas y tecnologías adecuadas para el proyecto, una de estas fue la de mesa interactiva de Samsung la SUR 40 una tecnología que daba soporte para el desarrollo de sus aplicativos en estas tecnologías para interactivos multiusuarios a través de tecnología “Touch” excelente tecnología ya que te permitía tener 40 toques simultáneos sobre la superficie única en su tipo, que por esta simple característica nos pudo convencer de la utilización de esta, pero como en todo proceso de investigación al trascurrir el tiempo nos enteramos que la iban a descontinuar en un futuro cercano palabras del Gerente de Ventas IT Educación en México: Edson R. Durán Arévalo por fallas con la iluminación, es decir necesitaba de un ambiente semi oscuro para que el “Touch” respondiera al toque de los dedos, otra tecnología que se investigó por la ventaja de su costo que nos reduciría a la mitad de la inversión en comparación con las demás tecnologías es la de PQLabs una empresa dedicada a elaborar innovaciones de hardware y software para cualquier tipo de pantalla plana, con el objetivo de permitir la interacción del usuario con la pantalla, independientemente de que la pantalla no tenga tecnología “Touch”. También realizan muros totalmente con tecnología “Touch”. Para convertir una pantalla plana en una interactiva, se requiere de un marco con sensores llamado “Overlay”, el cual posee desde 2 hasta 32 puntos multitouch dependiendo el modelo. Este overlay debe fijarse al frente de la pantalla y se conecta por medio de USB a una PC, esta tecnología no fue viable para el proyecto ya que es a base de un marco de sensores como lo vimos anteriormente posee hasta 32 puntos multitouch y esto nos reduce el número de usuarios que podrían estar interactuando en la superficie interactiva multitouch, además que no responde de manera ágil al contacto con los dedos, 53 esto para niños de primaria se les hace tedioso y cansado estar lidiando con este problema de reacción de los objetos sobre la mesa interactiva multitouch y por ultimo realizamos el análisis y acopio de la información de la tecnología de 3M denominada Display Multi-Touch 3M C4667PW una tecnología multitáctil conocida como Projected Capacitive (PCAP) o Proyección Capacitiva, el mismo tipo de tecnología empleado en dispositivos como smart phones o tablets, para ofrecer a los usuarios una verdadera experiencia de toque. Con más de 1,000 pulgadas cuadradas de superficie de interacción, este display ofrece a los usuarios más de 30% de espacio de trabajo o colaboración que los típico displays de 40”. Y con funcionalidad de reconocer hasta 60 toques con rechazo de palmas, el display C4667PW es la solución ideal para aplicaciones e interacciones multiusuario. Este display presenta un diseño industrial progresivo inspirado en los modernos dispositivos de consumo, así que se adecúa a cualquier ambiente o uso comercial, profesional o público, para el comité técnico después de evaluar las otras tecnologías nos pareció la más idónea para el proyecto ya que de acuerdo a sus características nos permite tener más puntos de contacto sobre la superficie, una capacidad de rechazo de la mano, permitiendo una interacción del usuario única y múltiple de acoplamiento, veloz respuesta de toque de 12 milisegundos (hasta 20 toques) creando una interface natural, intuitiva y responsiva una superficie con anti-fricción estática mejora la experiencia del usuario con gestos simples y avanzados. 4.2. MONITOREO TECNOLÓGICO Con lo relacionando al acopio y análisis de la información realizado mediante visitas técnicas a las diversas empresas con las que se logró contactar, éstas a su vez nos proporcionaron información de su producto y costo, con lo cual se pudo decidir por la tecnología más viable. Respecto al Software se optó por emplear JAVA es un lenguaje de programación con el paradigma orientado a objetos, lo cual permite que su programación pueda dividirse provocando un ahorro de tiempo para la programación, sin embargo se necesita de un buen análisis para las clases y la dependencia que tenga una a otra. Una de las bondades de JAVA es que usa una máquina virtual la cual permite poder ejecutar las aplicaciones en cualquier sistema operativo, de acuerdo a lo publicado por George Dienhart, (2014), 54 incluso si ejecutamos una aplicación por medio de un navegador web (applet) no se tiene ningún problema de compatibilidad con los siguientes navegadores:  Internet Explorer.  Apple Safari.  Firefox.  Opera.  Chrome. Sin embargo en los navegadores de teléfonos celulares existe una edición de JAVA que se llama Java Platform, Micro Edition (Java ME) no ofrecen una admisión completa a Java y su uso difiere de equipo en equipo. La máquina virtual para teléfonos celulares se conoce como K Virtual Machine y, en la mayoría de los casos, debe instalarlo el fabricante del celular. Las excepciones más notables son los dispositivos IOS de Apple y los dispositivos Android de Google. Los dispositivos IOS no admiten applets. Android sí admite los applets pero en forma limitad. Por todo lo anterior se eligio usar el API de java MT4j ,Multitouch para Java, que se detalla en el Anexo 4 donde se describe las bondades de la plataforma para el uso de la tecnología Multitouch sobre superficies interactivas. De igual manera se eligió el API de GestureWorks Core ya que es una solución tecnologica para la creación multitouch, mesas táctiles, muros, computadoras de escritorio, servidores, tablets, teléfonos móviles, dispositivos integrados y dispositivos de reconocimiento de movimiento, que bien nos permite el desarrollo de interactivos a la medida es decir se adapto a las necesidades para el desarrollo de nuestros interactivos, en el Anexo 5 se detalla las características para el manejo de gestos para la manipulación de los objetos sobre las superfices interactivas multitouch. 4.3. BENCHMARK Una vez realizada la selección con respecto al software para el desarrollo del prototipo tecnológico educativo para el apoyo al aprendizaje de la geometría sobre superficies interactivas multitouch, a continuación se muestra un cuadro comparativo (Benchmark) con cada uno de las mesas interactivas multitouch que se ha considerado 55 Empresa Tecnología Características Generales Smart Touch PQ Labs™ ✓ Reconocimiento de gestos hechos hasta con 32 puntos de contacto simultáneos. ✓ Servicios de integración con mobiliario ✓ Instalación y puesta en marcha ✓ Soluciones plug-and-play amigables e intuitivas ✓ Totalmente compatibles con cualquier sistema operativo(Windows 2000, XP, Vista, Windows 7, Windows 8, MacOS X, Linux, Android (algunos equipos). ✓ Verdadero desempeño multi-touch sin puntos fantasma. Samsung Samsung SUR40 ✓ Descontinuada. ✓ 50 puntos multi-touch. ✓ Pixel-sense (reconocimiento e interacción de dispositivos externos). ✓ Compatible sólo con Windows 7. 3M 3M MultiTouch Monitores (Tecnología Capacitiva Proyectada 3M (PCT) Mesa Multitouch IPN 3M. Se cotiza en su modalidad de 46" con pantalla 3M C4667PW para señalización digital FullHD, Equipo de cómputo integrado AMD A10 APU Quad Core de 3.8GHz (4.2GHz Turbo), 16 GB de RAM 1600 MH z, Disco Duro de Estado Sólido de 120 GB, Puertos USB 3.0, HDMI, Panel Táctil con Vidrio Antivandálico, Antireflective y Antiglare con detección de 60 puntos MultiTouch. Windows Equipo Ofertado ✓Préstamo de Overlay por 3 meses. ✓Préstamo de Pantalla por 3 semanas. ✓ Pantalla Multi-Touch All in one 55” LED 3DTV 32pts Multitouch ✓ No break UPS de 600VA, 300 Watts. ✓ Mueble 55” en lámina de acero. ✓ IStick A200 Android 1.8Ghz, 2GB RAM, 4GB Flash (escalable a 16GB ✓ Estuche de transporte ✓Microsoft Visual Studio Ultímate 2012 Update 2. ✓Préstamo de Mesa por 3 meses. ✓All in one SUR40 (Pantalla 42” con PC). ✓Carcasa compatible con 4 soportes para simular una mesa. ✓Mesa Multitouch 3M C4667PW 46’’, FullHD ✓Equipo de cómputo (AMD A10 APU Quad Core de 3.8GHz (4.2GHz Turbo), 16 GB de RAM 1600 MHz, Disco Duro de Estado Sólido de 120 GB, Puertos USB Precio $130,622.73 (precio con IVA) $150,000 $152,587.04 (precio con IVA) 56 Empresa Tecnología Características Generales 8, Mueble con diseño personalizado Equipo Ofertado 3.0, HDMI, Windows 8) ✓ Panel Táctil con Vidrio ✓Mueble(acero inoxidable) Precio Tabla 6 Benchmarck de mesas interactivas multitouch en el mercado.(Creación Propia) Dadas las bases pedagógicas y basándonos en la tendencia que se ve venir en los próximos años, el equipo de trabajo decidió después de una intensa comparación de productos de desarrollo y de mesas interactivas, que la mejor tecnología para la producción y puesta en marcha de recursos interactivos educativos es la que proporciona la empresa 3M para el ambiente de pruebas y desarrollo. Lo anterior resulto de haber hecho un análisis de distintos factores como los costos, la cantidad de puntos de contacto de la mesa, la posibilidad de desarrollo en diferentes plataformas y no menos importante, el interés de la empresa por apoyar un proyecto educativo. 4.4. INTEGRACIÓN DE LA CELDA DE PRODUCCIÓN La celda de producción nace a raíz de convenio de colaboración entre la AMITE y la UPIICSA para apoyar en el proyecto denominado “Laboratorio de Innovación en Tecnología Educativa LITE-UPIICSA” El equipo de trabajo se dividió en dos comisiones: la comisión pedagógica–estratégica y la comisión técnica. La primera se encargó de la interacción entre las primarias y los investigadores para formular los aspectos a estudiar dentro de los planteles y así identificar los aspectos de mayor importancia para el desarrollo del estudio de la geometría. De igual manera, fueron los encargados de la aplicación de encuestas con el fin de recolectar los datos necesarios para el análisis de las tecnologías y servicios informáticos disponibles en cada uno de las primarias, de los recursos y modelos educativos que deberían de ocuparse, así como de la gestión de los recursos en las primarias. La comisión técnica se enfocó en la realización de la investigación de la información relativa a la tecnología de desarrollo en el mercado para las diferentes mesas interactivas multitouch; a las características del hardware y software con el que se trabajará para el cumplimiento de los objetivos del proyecto y de las tecnologías alternas que permitan el cumplimiento de los mismos, mediante un monitoreo tecnológico. De igual forma, tuvieron 57 la tarea llevar a cabo los acuerdos necesarios con la AMITE y los proveedores de la mesas interactivas multitouch para revisar las posibilidades de transferencia tecnológica. Por otra parte, les fue delegada la labor de desarrollar prototipo tecnológico para el apoyo del aprendizaje de la geometría utilizando mesas interactivas multitouch. 4.5. EQUIPAMIENTO Una vez hecho todo lo anterior la comisión técnica requisito un espacio físico en donde se realizaría el desarrollo del prototipo tecnológico para el apoyo del aprendizaje de la geometría utilizando mesas interactivas multitouch, algunas especificaciones que se tomarían en cuenta para el Área de Desarrollo de los prototipos de interactivos pertenecientes al Proyecto LITE-UPIICSA, con el objetivo de recrear las condiciones mínimas adecuadas para el correcto funcionamiento de los equipos de cómputo de alto rendimiento y que el área cuente con las condiciones mostradas en la tabla inferior para que el desarrollo del proyecto se culminase con éxito: Requerimiento Área física Características Detalles 4x4 metros cuadrados (mínimo) Dimensiones de la Mesa Interactiva:(A x H) 1018.08 x 572.67mm. Debe ser un área restringida por seguridad de los equipos sofisticados. Dentro de la cotización se contemplaron tres equipos de escritorio para el desarrollo de los prototipos y para el espacio de cada uno de estos equipos se necesitaría 1 metro y medio como mínimo. Se recomienda que el lugar sea restringido para los integrantes del proyecto, con algún tipo de control de entrada y salida (bitácora). El área no puede ser muy transitada y por seguridad de los equipos, éstos no deben ser expuestos a cualquier personal. Inmobiliario 4 sillas Se requiere de una silla para la mesa y 3 para cada equipo de escritorio. 3 escritorios Cada equipo de escritorio requiere un mueble para soportarlo. Ventilación 1 Sistema de Aire Acondicionado Se recomienda ventilación por medio de un sistema de aire acondicionado para evitar que las partículas de polvo deterioren los equipos de cómputo. Iluminación Iluminación artificial Deben utilizarse lámparas que provean de una iluminación adecuada para el Laboratorio de Desarrollo. 58 Conexiones eléctricas 8 tomas de corriente Estas deben de ser de 110/220 volts a 60 hz, Dos tomas de corriente junta a la mesa, y dos tomas por cada uno de los equipos de desarrollo. Tabla 7 Características del área de trabajo para el laboratorio LITE-UPIICSA(Creación Propia) 4.6. CAPACITACIÓN CONTINUA En esta etapa del modelo de desarrollo se lograron gestionar clínicas como las que acontinuacion se describen: Clínica de After-Mouse Gestionada a través de la COFAA del IPN la contratación de la empresa -After Mouse para capacitación en programación sobre la mesa interactiva Samsung SUR40 con el objetivo de reducir tiempos de la curva de aprendizaje. Clínica de Descartes Gestionada a través de la COFAA del IPN la contratación de la AMITE para que se nos capacite en la programación de esta plataforma. Clínica de Java Transferencia tecnológica ofrecida por el Dr. Jesús Olivares Ceja del CIC para que proporcione componentes afines al objetivo, desarrollados en Java. De esta manera será posible reutilizar estos elementos para el desarrollo de los interactivos propuestos para el área de matemáticas (Geometría). Tabla 8 Descripción de clínicas de capacidad continua del proyecto (Creación Propia) Estas clínicas de desarrollo nos permitieron tener un conocimiento más claro acerca de la tecnología que se requería para el desarrollo del prototipo tecnológico para el apoyo del aprendizaje de la geometría utilizando mesas interactivas 4.7. DISEÑO DIDÁCTICO Para el diseño didáctico del software – interactivo fue importante partir de las siguientes consideraciones: 59 • ¿Qué situaciones resultarán interesantes y suficientemente desafiantes para que los alumnos indaguen, cuestionen, analicen, comprendan y reflexionen sobre la esencia de los aspectos de contenido involucrados en este recurso? • ¿Cuál es el nivel de complejidad que se requiere para la situación que se planteará? • ¿Qué recursos son importantes para que los alumnos atiendan las situaciones que se van a proponer? • ¿Qué aspectos quedarán a cargo del alumnado y cuáles es necesario explicar para que puedan avanzar? • ¿De qué manera pondrán en práctica la movilización de saberes para lograr resultados? El principal desafío que enfrento el diseño fue: La concepción de las matemáticas como un elemento esencial de comunicación y un lenguaje fundamental para el desarrollo de la ciencia. Entender a las matemáticas como una herramienta fundamental para el desarrollo técnico y tecnológico de la sociedad. Apreciar las relaciones internas que existen en las matemáticas. Valorar el pensamiento matemático como una actividad eminentemente humana y también a las matemáticas como una actividad apasionante. Fomentar el desarrollo de la imaginación y de la creatividad, así como el desarrollo de un razonamiento lógico, estructurado, consistente y flexible. Aprender a trabajar de modo sistemático, independiente, autónomo y cooperativamente. Generar el interés entre alumnos y docentes para profundizar en el acercamiento, estudio y comprensión de las matemáticas. Lograr que los alumnos tengan confianza en ellos mismos al potencializar sus habilidades matemáticas. 60 Proponer sobre cómo las matemáticas satisface una necesidad funcional de largo alcance, es decir, son fundamentales en los procesos formativos de orden intelectual, cultural y moral. De las premisas principales para el diseño del recurso fue la de considerar que los grandes cambios se manifiestan tanto en las posibilidades de estudiar y aprender más, como en el hecho de que los aprendizajes sean más significativos y puedan utilizarse no sólo para resolver problemas muy concretos, sino para plantearse nuevas preguntas, estudiar por cuenta propia y seguir aprendiendo. El eje Forma, espacio y medida que fue el considerado para elaborar el interactivo se inicia en preescolar, con el análisis de las características de algunas formas en dos y tres dimensiones, y con la comparación directa de algunas medidas. Asimismo, las herramientas numéricas y operatorias, que se aprenden a lo largo de la escolaridad básica, además de la posibilidad de usar el razonamiento deductivo, permiten efectuar un análisis más profundo de las propiedades geométricas. Por lo anterior se llegó a la obtención de los siguiente guiones didácticos para la construcción del primer interactivo para preescolar y primaria para el apoyo del aprendizaje de la geometría que continuación se describirán Interactivo Primer nivel Titulo Grupo de grupos Destinatarios: Preescolar, 1º y 2 º y 3º de primaria Propósitos • Identificación y descripción de las características de figuras por la forma de sus lados. • Identificación de formas que observa en su entorno y señalan en qué otros objetos se ven esas mismas formas Contenidos Programáticos: • Describe semejanzas y diferencias que observa al comparar objetos de su entorno, así como figuras geométricas entre sí. 61 • Observa, nombra, compara objetos y figuras geométricas; describe sus atributos con su propio lenguaje y adopta paulatinamente un lenguaje convencional (caras planas y curvas, lados rectos y curvos, lados cortos Descripción 1. En la pantalla inicial, se muestra tres botones: Ilustración 4 Pantalla Inicial Interactivo Grupos de Grupos (Guion Grupo de Grupos,2015) Sugerencias didácticas: muestra las sugerencias didácticas para el profesor Inicio: Inicio de la actividad Créditos: Créditos del recurso interactivo 2. Inicio En la pantalla se muestran diferentes polígonos regulares e irregulares (triángulos, cuadriláteros, pentágonos, etc.) de diferentes tamaños y colores. La actividad consiste en que los alumnos arrastren los diferentes polígonos y los coloquen en diferentes burbujas (seleccionar con clic, arrastrar y soltar). Los alumnos pueden generar las burbujas que sean necesarias para agrupar las figuras como ellos deseen. • Es conveniente agregar un cronómetro limitar el tiempo destinado a la actividad (cinco minutos) • Las figuras deben de tener colores y tamaños variados para que los alumnos puedan aplicar este criterio de agrupación. • Es necesario que aparezcan pentágonos; hexágonos, cuadriláteros; triángulos, tanto regulares como irregulares 62 • Los alumnos podrán generar las burbujas que sean necesarias con el botón: Agregar burbuja La pantalla debe mostrar las siguientes instrucciones en la parte superior: Agrupa las siguientes figuras en las diferentes burbujas de acuerdo a su parecido. O Junta las figuras que se parecen en las diferentes burbujas. Es conveniente ambientar el recurso con música y un fondo alegre que den armonía y relajación. Segunda parte: Una vez que los alumnos den clic en el botón continuar. Aparecerá el siguiente mensaje: De cada grupo que formaste forma otros grupos considerando otros argumentos para reunirlos. Sugerencias didácticas: 63 Ilustración 5 Área de interactividad “Grupo de Grupos” (Guion Grupo de Grupos,2015) • Es importante que durante la actividad cuestione a los alumnos acerca del criterio definido para agrupar • Intercambie en plenaria los comentarios para propiciar en aquellos equipos que no han iniciado el trabajo tengan algunas ideas para iniciar el mismo. • Auxilie a aquellos alumnos que no realicen el registro escrito del criterio aplicado y anótelo sobre la línea que aparece debajo de la burbuja de agrupación. • En plenario confronte con todos los equipos acerca del criterio definido y permita que cada uno argumente sus razones Ilustración 6 Plenaria del interactivo “Grupo de Grupos” (Guion Grupo de Grupos,2015) Interactivo Segundo nivel 2º Interactivo “Descubro Polígonos” 64 Propósitos: • Identificación geométricas. • Identificación y descripción de las características de figuras por la forma de sus lados. • Identificación de formas que observa en su entorno y señalan en qué otros objetos se ven esas mismas formas de semejanzas y diferencias entre composiciones Contenidos Programáticos:  Describe semejanzas y diferencias que observa al comparar objetos de su entorno, así como figuras geométricas entre sí.  Observa, nombra, compara objetos y figuras geométricas; describe sus atributos con su propio lenguaje y adopta paulatinamente un lenguaje convencional (caras planas y curvas, lados rectos y curvos, lados cortos).  Identificación de semejanzas y diferencias entre composiciones geométricas.  Identificación y descripción de las características de figuras por la forma de sus lados. Propósito del interactivo Descubre en cada escenario la mayor cantidad de los polígonos que están en el tablero. Descripción 1. Registro de participantes 2. Inicio de actividad En la pantalla se observa el dibujo de un escenario donde aparecen construcciones formadas por diferentes polígonos. Por ejemplo, edificios con ventanas definidas por cuadrados, andadores con fuente hexagonal, jardines con cortes de pentágonos, etc. En la parte superior de la pantalla se muestran las instrucciones que debe leer el alumno: Desliza los polígonos en el tablero al lugar correspondiente en el dibujo. 65 El alumno entonces deberá utilizar seleccionar el polígono de los que se encuentran ubicados en un tablero en la parte inferior de la pantalla con un clic, arrastrarlo al lugar correspondiente, sobreponiéndolo al dibujo y soltarlo. Los polígonos podrán agrandarse y o disminuirse con Touch. Si el polígono es colocado adecuadamente, esa parte del dibujo quedará iluminada. Los alumnos del equipo participante tendrán hasta tres minutos para concluir la actividad. Una vez concluida la actividad, corresponderá al siguiente equipo hacer lo mismo con otro dibujo. Gana el equipo que localice más polígonos.  Deben existir diferentes escenarios para evitar la memorización y privilegiar la observación de formas.  La mesa debe de estar dividida en cuatro áreas, una para cada equipo con su tablero respectivo  En cada juego el escenario para los cuatro equipos que participen debe ser el mismo  Se sugiere que una cada vez que un polígono sea colocado correctamente haya una tonada indicativa de éxito. La actividad además puede acompañarse con música.  En el contador registra el punto y actualiza el total de puntos acumulado  Al centro de cada tablero se observa un reloj que va disminuyendo  Al término del interactivo se sugiere: aparece al centro el nombre del equipo ganador, con música y alguna imagen de copa o trofeo. Una variante de este mismo interactivo es el que aparezcan en cada ronda un escenario diferente pero debe ser igual para todos los equipos y que se pueda organizar como torneo por rondas y acumulación de puntos obtenidos. Recomendaciones para el docente: • Es importante que durante la actividad cuestione a los alumnos por el número de lados del polígono que seleccione 66 • Intercambie en plenaria los comentarios para propiciar en aquellos equipos que identifiquen polígonos realizando conteo de lados y después longitud de estos • Solicite a los alumnos registren en tablas en su cuaderno los resultados del juego: por ejemplo número de cuadrados, triángulos etc. • Propicie que realicen el trazo de estos y pregunte como puedo construir algunos de ellos por ejemplo pentágono, hexágono etc. • En plenaria confronte con todos los equipos acerca del criterio definido y permita que cada uno argumente sus razones Ilustración 7 (bosquejo) del Interactivo "Descubro Polígonos"(Guion Descubro Poligonos,2015) 4.8. DESARROLLO DEL PROTOTIPO TECNOLÓGICO El proyecto aquí presentando constituyen los primeros prototipos tecnológicos de recurso educativo que se ha realizado en una pantalla multitouch en el Instituto Politécnico Nacional para la plataforma 3M dados sus atributos físicos y de funcionalidad por sus 60 puntos de toque que reta el diseño instruccional avanzado en los márgenes de los paradigmas del construccionismo papertiano y conectivismo de Siemens. 67 Los temas para el aprendizaje de las matemáticas que se abordan son:  Figuras Geométricas (Preescolar, 1º y 2 º y 3º de primaria) A partir de los resultados el Instituto se sumará a las instituciones pioneras en Latinoamérica en el uso de dispositivos multitouch para educación Dejando atrás algunos de los proyectos que fueron tomados como referencia para el proyecto “Laboratorio De Innovación en Tecnología Educativa LITE-UPIICSA” elaborado por el IPN en colaboración con la AMITE, que es en el que se concentra el presente trabajo, se describirá a continuación la estrategia metodológica que se empleó en la realización de dicho proyecto. 4.8.1. ORGANIZACIÓN DEL EQUIPO DE TRABAJO. El equipo de trabajo se dividió en dos comisiones: la comisión pedagógica–estratégica y la comisión técnica. La primera se encargó de la interacción entre las escuelas participantes en el proyectó y los investigadores para formular los temas a estudiar para el aprendizaje de las matemáticas dentro de los planteles y así identificar qué temas de estudio son de mayor importancia para el desarrollo de los prototipos educativos digitales en dicha área. La comisión técnica se enfocó en la realización de la investigación de la información relativa a la arquitectura de la mesa, por ejemplo (Infraestructura Física para la instalación de la mesa, Características del Hardware y Software con que trabaja la mesa) o de tecnologías alternas que permitan el cumplimiento de los objetivos del proyecto. Esto mediante un monitoreo tecnológico. De igual forma, tuvieron la tarea llevar a cabo los acuerdos necesarios con la AMITE, con el CIC, con el CCADET y otros colaboradores como Microsoft®, Samsung, After-Mouse, PQ Labs, entre otros proveedores de la superficies multitouch para revisar las posibilidades de transferencia tecnológica, también realizaron visitas técnicas a los centros de Tecnología de Microsoft®, Samsung, CCADET de la UNAM; así como al laboratorio de diseño de Intel y de desarrollo de Oracle Ubicados en Jalisco. Por otra parte, les fue delegada la labor de Determinar las herramientas de desarrollo en las que se trabajara para la obtención de los prototipos educativos digitales para el apoyo al aprendizaje de las matemáticas sobre superficies interactivas multitouch. 68 4.8.2. ELABORACIÓN DE LOS INTERACTIVOS. A partir del monitoreo tecnológico y la obtención del cuadro comparativo de tecnologías en el mercado se realizaron visitas a diferentes proveedores de mesas interactivas multitouch, como Samsung, Microsoft, After-Mouse, PQ Labs, 3M, Digisign dónde se realizaron pruebas de la calidad de los productos, en cuanto a rendimiento y precio. De lo anterior se llegó a la conclusión que la mejor opción por las pruebas, rendimiento y precio fue compra del Equipo de cómputo a la empresa 3M, la mesa interactiva multitouch “Display Multi-Touch 3M® C4667PW (46")” baja esta plataforma tecnológico se realizó el desarrollo de los prototipos tecnológicos denominados “Grupos de Grupos” y “Descubro Polígonos” 4.8.2.1. MODELO DE DESPLIEGUE En este apartado, se explica de manera general la interacción de los usuarios con el prototipo “Grupos de Grupos” y “Descubro Polígonos”. En este caso, los prototipos está diseñado para ser utilizado por jóvenes que se encuentren estudiando a nivel preescolar y primaria de la educación básica, con ayuda del profesor que coordine la unidad de aprendizaje correspondiente. En consecuencia se determinan dos tipos de usuarios para los prototipos, el profesor y el alumno. Ilustración 8 Diagrama de Modelo de Despliegue (Creacción Propia) La interacción del profesor corresponde a la inserción de los alumnos dentro de la base de datos, la selección de los mismos al momento de comenzar el interactivo, entre otras actividades que se especificarán en los siguientes apartados. Con lo que respecta a la 69 interacción del alumno, corresponde a jugar en equipos con el interactivo, equipos que serán formados por el mismo prototipo. La mesa interactiva debe estar conformada por una “pantalla 3M C4667PW para señalización digital FullHD, con equipo de cómputo integrado AMD A10 APU Quad Core de 3.8 GHz (4.2 GHz Turbo), 16 GB de RAM 1600 MHz, disco duro de estado sólido de 120 GB, puerto HDMI, panel multitáctil con vidrio antivandálico, antireflective y antiglare” o un equipo similar para el funcionamiento de los prototipo. La base de datos señalada en la ilustración almacena a los alumnos y los profesores registrados, las sesiones, entre otras cosas, con el objetivo de tener un respaldo de la información necesaria para el funcionamiento del prototipo dentro de la mesa interactiva. 4.8.2.2. MODELO FUNCIONAL En esta sección se muestran los casos de uso que fueron rescatados del análisis del prototipo a partir de la definición de los actores que intervienen en el interactivo, así como de las funciones que se solicitaron durante la etapa de recopilación de requerimientos funcionales y no funcionales. Ilustración 9 Caso de USO interactivo “Grupos de Grupos” (Creacción Propia) 70 Ilustración 10 Caso de USO interactivo “Descubro Polígonos” (Creacción Propia) En las ilustraciones anteriores se muestran los casos de uso considerados para los prototipos de “Grupos de Grupos” y “Descubro Polígonos” para cada uno de los usuarios involucrados. Se observa en la ilustración que tanto el profesor como el alumno comparten casos de uso, sin embargo cada uno tiene casos de uso que formalmente les corresponde, no obstante, en la realidad pueden llevar a cabo cualquier caso de uso. A continuación se detalla cada uno de los casos de uso desarrollados. Caso de Uso 1 Registrar Alumnos y Profesor ID Caso de Uso Nombre Autor: Fecha de Creación: Descripción: Objetivo: Actores: Entradas: Salidas: Destino: Precondiciones: Post condiciones: CU-PrototiposfigurasGeometricas1 Registrar Alumno/Profesor Freddy Alejandro Bustos Gómez 01/01/2015 Versión: 0.5 El profesor ingresa nuevos alumnos al prototipo y se da de alta como tutor Ingresar el nombre de los nuevos alumnos dentro del prototipo y guardarlos dentro de la base de datos para que estén disponibles para el juego y este se registra como el profesor tutor de la sesión del juego Profesor De 1 a 100 registros de: Nombre de alumno Cadena de caracteres onClickBotonKeyboard EventListener onClickBSave EventListener addStudent EventListener Mensajes: Msg.1 Pantallas: Pantalla.1, Pantalla.2, Pantalla.3 Pantalla Base de Datos El actor debe ingresar al prototipo para proceder a la inserción del nombre de cada alumno y profesor El prototipo contará con registro(s) para que funcione correctamente al momento de 71 Prioridad: Frecuencia de Uso: que el actor desee correr el interactivo. Mostrar Teclado “Touch”, Agregar Campo Guardar Registros Alta, porque es necesario que la base de datos tenga al menos un registro por color de equipos, es decir, mínimo cuatro registros de alumnos. Alta en las primeras sesiones del uso del interactivo Flujo Normal del Caso de Uso 1. 2. 3. 4. 5. El usuario elige el botón Registrar dentro de la Pantalla.1. El prototipo muestra la Pantalla.2. El usuario selecciona la opción Agregar alumno según el número de registros que desee insertar. El prototipo muestra la Pantalla.3. El usuario inserta el Registra Alumno para que se vaya asignando de forma aleatoria en cuales quiera de los 4 equipos que se necesitan para la interacción del prototipo. 6. El usuario usa el Teclado Touch que la pantalla multituoch 7. El usuario ingresa la información necesaria para completar el registro de la información. 8. El usuario selecciona la opción Guardar Registros de Alumnos y profesor de la interfaz. 9. El prototipo guarda los datos ingresados por el usuario. 10. Fin de Flujo Normal. Caso de Uso 2 Equipos ID Caso de Uso Nombre Autor: Fecha de Creación: CU-PrototiposfigurasGeometricas1 Equipos Freddy Alejandro Bustos Gómez 01/01/2015 Versión: 0.5 Descripción: Objetivo: Actores: Entradas: Se crean 4 equipos para jugar en el entorno IDE En el área de desarrollo del IDE se crean los 4 equipos para iniciar el juego Profesor onClickBotonKeyboard EventListener onClickBSave EventListener addStudent EventListener Salidas: Mensajes: Msg.1 Pantallas: Pantalla.3 Destino: Pantalla Base de Datos Precondiciones: Registro previo de Alumnos/Profesor Post condiciones: El prototipo contará con registro(s) para que funcione correctamente al momento de que el actor desee correr el interactivo. Mostrar Teclado “Touch”, Agregar Campo Guardar Registros Prioridad: Alta, porque es necesario que la base de datos tenga al menos un registró por color de equipos, es decir, mínimo cuatro registros de alumnos. Frecuencia de Uso: Alta en las primeras sesiones del uso del interactivo Flujo Normal del Caso de Uso 1. El usuario elige el botón Registrar dentro de la Pantalla.1. 2. 3. 4. 5. El prototipo muestra la Pantalla.3. El usuario selecciona la opción Agregar alumno según el número de registros que desee insertar. El prototipo muestra la Pantalla.3. El usuario selecciona la opción Agregar Campo Alumno y profesor para que el prototipo muestre un nuevo espacio en blanco. El usuario selecciona la opción Mostrar Teclado Touch para que el prototipo muestre un teclado en pantalla. El usuario ingresa la información necesaria para completar el registro de la información. 6. 7. 72 8. El usuario selecciona la opción Guardar Registros de Alumnos y profesor de la interfaz. 9. El prototipo guarda los datos ingresados por el usuario. 10. Fin de Flujo Normal. Caso de Uso 2 Jugar ID Caso de Uso CU-figurasGeometricas”Grupo de Grupos” Nombre Jugar Versión: 1.4 Autor: Freddy Alejandro Bustos Gómez. Fecha de Creación: 01/01/2015 Flujo Normal del Caso de Uso El actor desea interactuar con el prototipo “ figurasGeometricas”para que funja como herramienta didáctica y en el caso de los alumnos, pueda reforzar sus conocimientos, mientras que en el caso de los profesores, que les permita ejemplificar a través de un juego el uso de las figuras geometricas. Objetivo: Que el alumno interactúe con el prototipo en la temática de Figuras Geometricas. Actores: Alumno Entradas: onClickInstrucciones EventListener onRallyTextDoubleTap EventListener Salidas: Pantalla: Pantalla.1, Pantalla.2, Pantalla.2 Destino: Pantalla Precondiciones: Que el actor se encuentre en el CU-Equipos Pantalla.2 y seleccione la opción de jugar. Post condiciones: El actor podrá interactuar con el juego del prototipo. Mover Fig.Geometricas, Ver Agrupar Figuras Geometricas Prioridad: Alta, porque es el objetivo de la creación del prototipo. Frecuencia de Uso: Alta, cada vez que el actor desee interactuar con el prototipo para cumplir con el objetivo del mismo. 1. El usuario selecciona la opción Agrupar Figuras Geométricas dentro de la Pantalla.1. 2. El prototipo muestra la pantalla Pantalla.3. 3. El usuario interactúa con los elementos gráficos Fig. Geométricas 4. El prototipo coloca el escenario principal de juego, Pantalla.3. 5. El prototipo activa el cronómetro establecido en un tiempo de 5 minutos, de acuerdo al requerimiento no funcional. 6. El prototipo da paso al CU-IDE(Juego) 7. El prototipo monitorea el tiempo hasta que se cumplan los 5 minutos de juego. 8. El prototipo finaliza el juego una vez que se cumplan el tiempo de juego. 9. El prototipo muestra la pantalla Pantalla.4. para que el usuario visualice la tabla de pódium de acuerdo al desempeño de la participación de cada equipo. 10. El usuario se entera del pódium y regresa al menú principal con la opción de Home. 11. Fin de Flujo Normal. Descripción: 4.8.2.3. MODELO DEL DOMINIO DEL PROBLEMA El objetivo de este apartado es ofrecer una representación visual de las clases conceptuales y entidades que integran al prototipo. Es por tal motivo que se encuentra el diseño del prototipo del interactivo “Figuras Geométricas” a través de un diagrama de clases y del diagrama ER de la base de datos del interactivo. 73 4.8.2.3.1. DIAGRAMA DE CLASES El diagrama de clases se ha dividido en dos secciones, una correspondiente a las escenas del prototipo (Registrar, Registrados, Agrupados, Pódium y TouchElement), y la otra referente a algunas clases de elementos gráficos que permiten la interacción del usuario con el interactivo (TecladoTouch, CheckBoxRoll, Step y StepBar). Ilustración 11Diagrama de Clases, Escenas. (Creacción Propia) Ilustración 12 Diagrama de Clases, Clases de Elementos Auxiliares (Creacción Propia) 74 A continuación se expone la descripción de cada una de las clases presentadas en las ilustraciones anteriores. Cabe aclarar que a pesar de que el diagrama de clases se separó en dos ilustraciones, corresponde solamente a uno para el prototipo, por lo que se integran ambas secciones durante la descripción. Nombre Valor Nombre Diagrama de Clases "Figuras Geométricas" Autor Freddy Alejandro Bustos Gómez Fecha de Creación 01/01/2015 Última Modificación 03/05/2015 Resumen de Clases Nombre Descripción Clases de Elementos Auxiliares Dentro de esta caja se encuentran las clases de elementos visuales como el teclado touch,elementos graficos Escenas Dentro de esta caja se encuentran las clases correspondientes a las escenas del prototipo Sprite Clase que ofrece ActionScript 3 para manipular elementos visuales como imágenes dentro del entorno. Cabe mencionar que la clase no se detalla dentro de la ilustración porque es una clase que no fue desarrollada para el prototipo. GestureWorks Clase que ofrece el framework de GestureWorks para manipular elementos visuales como imágenes dentro del entorno “touch”. Cabe mencionar que la clase no se detalla en la ilustración porque es una clase que no fue desarrollada para el prototipo. Registrar Clase creada para la escena de la Pantalla.3 – Pantalla.4 del prototipo. Podium Clase creada para la escena de la Pantalla.4 del prototipo. Registrados Clase creada para la escena de la Pantalla 3 TecladoTouch Clase creada para usar el teclado touch TouchElement Clase creada para la manipulación de los elementos del prototipo Se comienza por explicar la ilustración 12, presentando a continuación la descripción de cada subclase desarrollada para el prototipo y que se derivan de las clases Sprite y GestureWorks que ofrece ActionScript 3 y el framework de GestureWorks, respectivamente. Subclases de la Clase Sprite 75 Nombre Descripción private buttonEmpty : Loader, private buttonChecked : Loader, private buttonCrossed : Loader Para realizar la manipulación de los botones de acciones del interactivo private clickedOn : Boolean, private countClick : Number Para controlar los eventos on click del prototipo private tk : TouchKeyboard Para la manipulación del teclado touch public gestureworksInit () : void Clase que ofrece el framework de GestureWorks para manipular elementos visuales como imágenes dentro del entorno “touch”. Cabe mencionar que la clase no se detalla en la ilustración porque es una clase que no fue desarrollada para el prototipo. private containerMovieClip : MovieClip Clase para la manipulación de contenedores en as3 4.8.2.3.2. DIAGRAMA ER DE LA BASE DE DATOS A través del siguiente diagrama es posible identificar las diversas entidades que se propusieron a lo largo de las diferentes etapas del interactivo. En esta primera etapa se contempla el uso de la tabla de jugadores para registrarlos dentro de la base de datos. Ilustración 13 Diagrama ER de la Base de Datos del prototipo(Creacción Propia) 76 Script Creación de Base de Datos -- phpMyAdmin SQL Dump -- version 4.0.4 -- http://www.phpmyadmin.net --- Servidor: localhost -- Tiempo de generación: 24-10-2014 a las 17:01:33 -- Versión del servidor: 5.6.12-log -- Versión de PHP: 5.4.16 SET SQL_MODE = "NO_AUTO_VALUE_ON_ZERO"; SET time_zone = "+00:00"; /*!40101 SET @OLD_CHARACTER_SET_CLIENT=@@CHARACTER_SET_CLIENT */; /*!40101 SET @OLD_CHARACTER_SET_RESULTS=@@CHARACTER_SET_RESULTS */; /*!40101 SET @OLD_COLLATION_CONNECTION=@@COLLATION_CONNECTION */; /*!40101 SET NAMES utf8 */; --- Base de datos: `db_poligonos` -CREATE DATABASE IF NOT EXISTS `db_poligonos` DEFAULT CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci; USE `db_poligonos`; -- ---------------------------------------------------------- Estructura de tabla para la tabla `tbl_equipos` -CREATE TABLE IF NOT EXISTS `tbl_equipos` ( `id_equipo` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `id_juego` int(11) NOT NULL, `numero` int(11) NOT NULL, `score` int(11) NOT NULL, `color` varchar(15) NOT NULL, `tbl_juegos_id_juego` int(11) NOT NULL, PRIMARY KEY (`id_equipo`), KEY `fk_tbl_equipos_tbl_juegos_idx` (`tbl_juegos_id_juego`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 AUTO_INCREMENT=1 ; -- ---------------------------------------------------------- Estructura de tabla para la tabla `tbl_juegos` -CREATE TABLE IF NOT EXISTS `tbl_juegos` ( `id_juego` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `terminal` varchar(15) NOT NULL, `nombre` varchar(20) NOT NULL, `fecha` datetime NOT NULL, PRIMARY KEY (`id_juego`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 AUTO_INCREMENT=1 ; -- ---------------------------------------------------------- Estructura de tabla para la tabla `tbl_jugadores` -- 77 CREATE TABLE IF NOT EXISTS `tbl_jugadores` ( `id_jugador` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `id_equipo` int(11) NOT NULL, `nombre` varchar(25) NOT NULL, `apellidop` varchar(25) DEFAULT NULL, `apellidom` varchar(25) DEFAULT NULL, `grupo` varchar(10) DEFAULT NULL, `edad` int(11) DEFAULT NULL, `tbl_equipos_id_equipo` int(11) NOT NULL, PRIMARY KEY (`id_jugador`), KEY `fk_tbl_jugadores_tbl_equipos1_idx` (`tbl_equipos_id_equipo`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 AUTO_INCREMENT=1 ; -- ---------------------------------------------------------- Estructura de tabla para la tabla `tbl_profesores` -CREATE TABLE IF NOT EXISTS `tbl_profesores` ( `id_profesor` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `id_juego` int(11) NOT NULL, `nombre` varchar(25) DEFAULT NULL, `apellidop` varchar(25) DEFAULT NULL, `apellidom` varchar(25) DEFAULT NULL, `grado` varchar(10) DEFAULT NULL, `asignatura` varchar(25) DEFAULT NULL, `tbl_juegos_id_juego` int(11) NOT NULL, PRIMARY KEY (`id_profesor`), KEY `fk_tbl_profesores_tbl_juegos1_idx` (`tbl_juegos_id_juego`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 AUTO_INCREMENT=1 ; --- Restricciones para tablas volcadas ---- Filtros para la tabla `tbl_equipos` -ALTER TABLE `tbl_equipos` ADD CONSTRAINT `fk_tbl_equipos_tbl_juegos` FOREIGN KEY (`tbl_juegos_id_juego`) REFERENCES `tbl_juegos` (`id_juego`) ON DELETE NO ACTION ON UPDATE NO ACTION; --- Filtros para la tabla `tbl_jugadores` -ALTER TABLE `tbl_jugadores` ADD CONSTRAINT `fk_tbl_jugadores_tbl_equipos1` FOREIGN KEY (`tbl_equipos_id_equipo`) REFERENCES `tbl_equipos` (`id_equipo`) ON DELETE NO ACTION ON UPDATE NO ACTION; --- Filtros para la tabla `tbl_profesores` -ALTER TABLE `tbl_profesores` ADD CONSTRAINT `fk_tbl_profesores_tbl_juegos1` FOREIGN KEY (`tbl_juegos_id_juego`) REFERENCES `tbl_juegos` (`id_juego`) ON DELETE NO ACTION ON UPDATE NO ACTION; /*!40101 SET CHARACTER_SET_CLIENT=@OLD_CHARACTER_SET_CLIENT */; /*!40101 SET CHARACTER_SET_RESULTS=@OLD_CHARACTER_SET_RESULTS */; /*!40101 SET COLLATION_CONNECTION=@OLD_COLLATION_CONNECTION */; 78 Dentro de la ilustración anterior se observan las entidades “Jugadores, Equipos, Profesores y juegos” y sus respectivas relaciones. En las siguientes tablas se presenta una descripción con un mayor nivel de detalle que permite comprender el diagrama ER de la base de datos propuesta. Resumen del Diagrama ER de la Base de Datos del prototipo. tbl_juegos Nombre Campo id_juego terminal nombre fecha Descripción Campos Pk Hardware (Mesa Multitouch) Nombre Interactivo Fecha de Ejecución Tabla 9 Diccionario de Datos: Tbl_Juegos(Creación Propia) tbl_ equipos Nombre Campo Descripción Campos id_equipo Pk id_juego Fk Numero Número de Equipos score puntuaciones Color Color Equipo Tabla 10 Diccionario de Datos: Tbl_Equipos(Creación Propia) Nombre Campo id_jugador id_equipo nombre apellidop apellidom grupo edad tbl_jugadores Descripción Campos Pk Fk Nombre alumno Apellido Paterno alumno Apellido Materno alumno grupo Edad alumno Tabla 11 Diccionario de Datos: Tbl_Jugadores(Creación Propia) Nombre Campo id_profesor id_juego nombre apellidop apellidom grado asignatura tbl_profesores Descripcion Campos Pk Fk Nombre Profesor Apellido Paterno Profesor Apellido Materno Profesor grado que imparte clases Asignatura escolar Tabla 12 Diccionario de Datos: Tbl_profesores(Creación Propia) 79 4.8.2.4. DICCIONARIO DE DATOS En esta sección es posible encontrar cada una de las variables, los mensajes y pantallas utilizados dentro del interactivo de “Figuras Geométricas”. 4.8.2.4.5.VARIABLES Y OBJETOS Las siguientes variables se encuentran en el archivo “Interactivo.fla” con sus respectivos comentarios. Cada uno de estos elementos permite el flujo de la película, almacenando valores y objetos que son evaluados a lo largo de ésta. Nombre de variable Tipo de variable Ubicación # Frame sndSound Sound 1 Descripción Variable que carga el sonido de fondo “asf_music.mp3” para ser reproducido. var sndSound:Sound = new Sound(new URLRequest("asf_music.mp3")); Tabla 13 Variable de Sonido(Creación Propia) Nombre de variable flagStop Tipo de variable Boolean Ubicación # Frame 1 Descripción Variable que permite saber en qué momento detener el sonido de fondo. var flagStop:Boolean = new Boolean();//flag used to ask when to stop the jungle bg sound flagReg Boolean 1 Variable que permite saber si el usuario ha presionado algun botón var flagReg:Boolean = new Boolean();//flag used to ask about the register buttons flagSoundOn Boolean 1 Variable que permite saber si el usuario desea o no habilitar el sonido. var flagSoundOn:Boolean = new Boolean();//flag used to ask about the sound state timesSound Number 1 Variable que indica las veces en que se reproducirá el sonido de fondo. var timesSound:Number = new Number();//times of the frog sound 80 Tabla 14 Variables de estados(Creación Propia) Nombre de variable Tipo de variable touchElements TouchElem ent Ubicación # Frame 1 Descripción Instancia de la clase TouchElements que permite manipular elementos gráficos de las pantallas var touchElements:TouchElement = new TouchElement(this);//class that has the touchelements to display (menú e instrucciones) registradosScene Registrados 1 Instancia de la clase Registrados, que contiene todos los elementos gráficos mostrados var registradosScene:Registrados = new Registrados(this);//class that has the registrados scene to display agrupadosScene Agrupados 1 Instancia de la clase Agrupados, que contiene todos los elementos gráficos mostrados var agrupadosScene:Agrupados = new Agrupados(this);//class that has the agrupados scene to display registrarScene Registrar 1 Instancia de la clase Registrar, que contiene todos los elementos gráficos mostrados var registrarScene:Registrar = new Registrar(this);//class that has the registrar scene to display podiumScene Podium 3 Instancia de la clase Registrar, que contiene todos los elementos gráficos mostrados var podiumScene:Podium = new Podium(this);//class that has the podium scene to display Tabla 15 Instancia de las clases de Escenas TouchElement, Registrados, Agrupados, Registrar y Podium (Creación Propia) Nombre de variable sndTimer Tipo de variable Timer Ubicación # Frame 1 Descripción Variable que establece el tiempo de ejecución del sonido de fondo “ 81 var sndTimer: Timer = new Timer(20000); circFinAlertTimer Timer 510 Variable que establece el tiempo de Partida Finalizada var circFinAlertTimer: Timer = new Timer(20);/ Tabla 16 Timers para controlar animaciones(Creación Propia) Nombre de variable phpURL Tipo de variable String Ubicación # Frame 2 Descripción Variable que permite guardar la dirección de la ubicación en el host del archivo en PHP que permitirá realizar la consulta a la Base de Datos del prototipo. var phpURL:String = "http://127.0.0.1/interactivo/ consulta_jugadores.php";//ARCHIVO QUE PROCESARÁ LOS DATOS A LA BASE _loader URLLoade r 2 Variable que permite cargar el archivo PHP que procesará los datos a la base var _loader:URLLoader = new URLLoader();//LOADER DEL ARCHIVO _request URLRequ est 2 Variable que permite cargar la solicitud del archivo en PHP que procesará la consulta a la Base de Datos. var _request:URLRequest = new URLRequest();//SOLICITUD DEL ARCHIVOD texto String 418 Variable que recopila la información que se guardará en la Base de Datos a través de la consulta. var texto:String;//LO QUE INGRESARÁ EL ARCHIVO PHP Tabla 17 Variables de Consulta(Creación Propia) 82 Nombre de variable Tipo de variable scrollRegPaneTouc hSprite TouchSpri te Descripción Variable que permite manipular el contenedor de los elementos en las pantallas. De tal manera que puede ampliarse o disminuirse (zoom in-zoom out), girar (rotate) y arrastrar (drag) por la pantalla. var scrollRegPaneTouchSprite:TouchSprite = new TouchSprite();//Touchsprite of the main container scrollRegPaneLoader Loader Variable que carga la imagen de fondo del contenedor principal dentro de las pantallas var scrollRegPaneLoader:Loader = new Loader();//loader of the background image of the main container bGBack Loader Variable que carga la ilustración del botón Regresar var bGBack:Loader = new Loader();//loader of the getback button bKeyboard Loader Variable que carga la imagen del botón Mostrar Teclado “Touch” var bKeyboard:Loader = new Loader();//loader of the group button bAdd Loader Variable que carga la imagen del botón Agregar Campo Alumno var bAdd:Loader = new Loader();//loader of the allchecked button bSave Loader Variable que carga la imagen del botón Guardar Registros de Alumnos var bSave:Loader = new Loader();//loader of the save button 83 scrollRegPane ScrollPane Variable que carga el contenedor de las cajas de texto de cada registro añadido var scrollRegPane:ScrollPane = new ScrollPane();//loader of the scrollpanel button mcReg MovieClip Variable que contiene a los cuadros de texto. var mcReg:MovieClip = new MovieClip(); //contenedor de los cuadros de texto contadorIDReg Number Variable que permite desplegar la numeración de cada alumno añadido var contadorIDReg = 0; //para mostrar el ID del alumno alumnos Array Variable que permite guardar el contenido de cada caja de texto de los alumnos añadidos var alumnos:Array = new Array(); //arreglo para guardar los objetos de alumnos alumnosQuery Array Arreglo que prepara los nombres de los alumnos para mandarlos a la consulta de la Base de Datos. var alumnosQuery:Array = new Array(); //arreglo para guardar los nombres de alumnos banderaTeclado Boolean Esta variable permite sensar si el botón de teclado ha sido habilitado o no, para proceder a ocultarlo o hacerlo visible. var banderaTeclado:Boolean = new Boolean(); //bandera que indica que el botón de teclado sea habilitado o no tk TouchKeyboa Instancia de la clase TouchKeyboard que permite crear el rd teclado dentro var tk:TouchKeyboard = new TouchKeyboard(); ////create touch keyboard Tabla 18 Variables de la Escena Registrar(Creación Propia) 84 4.8.2.5. INTERFAZ EN PHP Está compuesta por los siguientes archivos “config.php”, “consulta_jugadores.php” , “consulta_profesor.php”, “guardar_jugador.php”,” guardar_profesor.php”,” iniciar_juego.php”. Cada uno es una solución para distintos casos de uso. A continuación se muestran algunas de las variables más importantes para estos archivos. Tabla 19 Variables de Archivo " config.php" (Creación Propia) Nombre de variable db_host Tipo de variable String Descripción Es la variable que guarda el nombre del host donde se encuentra instalado el manejador de base de datos. En este caso se utilizó un servidor local, sin embargo el prototipo también se probó con un servidor remoto. $db_host= "localhost"; db_user String Es la variable que almacena el nombre de usuario. Esta variable será definida por el administrador del manejador de base de datos, puesto que dependerá del permiso otorgado para poder editar la base de datos del proyecto. En este caso, el servidor local permite hacer modificaciones a las bases de datos con el permiso de usuario tipo “root”. $db_user= "root"; db_password String Es la variable que almacena la contraseña de usuario. Esta variable será definida por el administrador del manejador de base de datos, puesto que dependerá del permiso otorgado para poder editar la base de datos del proyecto. En este caso, el servidor local permite hacer modificaciones a las bases de datos con el permiso de usuario tipo “root” y para una autentificación mas segura le pusimos la siguiente contraseña convencional 'admin123'; $contraseñaServidor = 'admin123'; db_database String Esta variable guarda el nombre de la base de datos del proyecto, en este caso, para el desarrollo del interactivo se optó por el nombre “Figuras Geométricas”. $db_database= 'db_poligonos'; 85 Tabla 20 Variables de conexión de los archivos consulta_jugadores.php, consulta_profesor.php , guardar_jugador.php, guardar_profesor.php, iniciar_juego.php(Creación Propia) Nombre de variable Tipo de variable $con MySQL link Descripción Esta variable recupera el valor devuelto por la función mysql_connect, el cuál puede ser una conexión a la base de datos o bien un valor booleano en Falso. $con=mysqli_connect($db_host, $db_user, $db_password, $db_database); $sql string Esta variable recupera el resultado del query para realizar la consulta de jugadores y profesor que intervendrán en el juego y se aplica para los archivos consulta_jugadores.php y consulta_profesor.php $sql="SELECT tbl_jugadores.nombre FROM tbl_jugadores, tbl_equipos WHERE tbl_jugadores.id_equipo = tbl_equipos.id_equipo AND tbl_jugadores.id_juego = ".htmlspecialchars($_POST["idjuego"])." AND fila = ".$x." AND numero = ".$y." ORDER BY id_jugador" mysqli_query string Esta variable inserta los jugadores y profesor que intervendrán en el juego y se aplica para los archivos , guardar_jugador.php y guardar_profesor.php mysqli_query($con,"INSERT INTO tbl_jugadores (id_equipo, id_juego, fila, nombre, apellidop, apellidom, edad, grupo) VALUES (".$disponibles[0].",".htmlspecialchars($_POST["id_juego"]).",".$fila.", '".htmlspecialchars($_POST["nombre"])."', '".htmlspecialchars($_POST["apellidop"])."','".htmlspecialchars($_POST["apellidom"])."', '".htmlspecialchars($_POST["edad"])."', '".htmlspecialchars($_POST["grupo"])."')"); mysqli_query string Esta variable inserta el identificar del juego y se aplica para el archivo iniciar_juego.php mysqli_query($con,"INSERT INTO tbl_juegos (terminal, nombre, fecha) VALUES (1, '".htmlspecialchars($_POST["njuego"])."', NOW())"); 86 4.8.2.6. PANTALLAS Pantalla 1 Inicio Interactivo “Figuras Geométricas” (Creacción Propia) En esta pantalla se muestra el menú para acceder a cada una de las opciones como son las instrucciones, configuración, los créditos, el registro, inicio de los juegos. Tabla 21 Descripción de botones Pantalla Inicio Interactivo “Figuras Geométricas” (Creación Propia) Nombre Botón Iniciar Instrucciones Descripción Se inician la primer imagen inicia el interactivo para el nivel preescolar denominado “Descubro Polígonos” y la segunda imagen activa el interactivo de segundo nivel para 1°, 2° y 3° de primaria “Grupos de Grupos” Instrucciones Generales del juego Créditos Créditos a los realizadores del Interactivo Imagen Configuraciones Configuraciones Registro Insertar Registros Profesor/Alumnos 87 Pantalla 2 Instrucciones Generales del Interactivo(Creacción Propia) En esta pantalla se muestra las instrucciones del inicio de los juegos. Pantalla 3 Créditos del Interactivo(Creacción Propia) En esta pantalla se muestran los créditos del equipo involucrado en la elaboración del interactivo 88 Pantalla 4 Ajuste del Interactivo(Creacción Propia) En esta pantalla se configura el entorno para la ejecución del sitio web PHP para realizar las consultas y e inserciones de los alumnos y profesores que participaran en el interactivo, también podremos introducir el tiempo de duración de la partida del juego. Tabla 22 Descripción de Botones Pantalla Ajuste del Interactivo(Creación Propia) Nombre Botón Guardar Cancelar Descripción Guarda la Configuración del Interactivo Imagen Cancela la Configuración y regresa a menú inicial del interactivo Pantalla 5 Registros Profesor/Alumnos(Creacción Propia) En esta pantalla se muestra los registros del profesor que coordinara la partida del juego y de los alumnos que intervendrán en el mismo. 89 Tabla 23 Descripción de Botones Pantalla Registro Profesor/Alumnos(Creación Propia) Nombre Botón Profesor Descripción Registrar Profesor Alumnos Registrar Alumnos Regresar Regresa a la pantalla Principal Imagen Pantalla 6 Registro Profesor(Creacción Propia) En esta pantalla se dan de alta el profesor que coordinara la partida del juego Tabla 24 Descripción de los campos del Registro Profesor(Creación Propia) Nombre Campo Nombre Apellido Paterno Apellido Materno Grado Asignatura Descripción Escribir Nombre Profesor Escribir Apellido Paterno Escribir Apellido Materno Escribir Grado Encargado Escribir Asignatura que imparte Tabla 25 Descripción Botones Pantalla Registro Profesor(Creación Propia) Nombre Botones Aceptar Descripción Para Guardar el registro Cancelar Cancela el registro Imagen 90 Pantalla 7 Registro Alumnos(Creacción Propia) En esta pantalla se darán de alta los 4 equipos participantes de alumnos para la partida del juego. Tabla 26 Descripción de los campos del Registro Alumnos(Creación Propia) Nombre Campo Nombre Apellido Paterno Apellido Materno Grupo Edad Descripcion Escribrir Nombre alumno Escribir Apellido Paterno Escribir Apellido Materno Escribir Grupo Inscrito Escribir Edad del Alumno Tabla 27 Descripción Botones Pantalla Registro Alumnos(Creación Propia) Nombre Botones Aceptar Descripción Para Guardar el registro Cancelar Cancela el registro Imagen 91 Pantalla 8 IDE Interactivo "Grupos de Grupos"(Creacción Propia) En esta pantalla se muestran el entorno de desarrollo del interactivo "Grupos de Grupos". Tabla 28 Descripción de Botones Pantalla IDE Interactivo "Grupo de Grupos"(Creación Propia) Nombre Botón Agregar Burbujas Descripción Agregador de Burbujas Información del Equipo Información del Equipo Cronometro Cronometro del tiempo Figuras Geométricas Figuras geométricas movibles Imagen 92 Pantalla 9 Pantalla Interactividad del Aplicativo “Grupo de Grupos” (Creacción Propia) En esta pantalla se muestra la interactividad del interactivo los alumnos van a clasificar las figuras geométricas en las diferentes burbujas de acuerdo a sus características por lado, Angulo, por color como ellos elijan clasificarlos. Tabla 29 Descripción de Botones Pantalla Interactivo del Aplicativo "Grupo de Grupos"(Creación Propia) Nombre Boton Burbujas Descripcion Contenedoras de Figuras Geométricas Clasificador de Figuras Clasificar porque clasificaste la figuras: Color,Angulos,Lados , Medida Imagen 93 Pantalla 10 IDE Interactivo "Descubro Polígonos"(Creacción Propia) En esta pantalla se muestran el entorno de desarrollo del interactivo "Descubro Polígonos". Tabla 30 Descripción de Botones Pantalla IDE Interactivo "Descubro Polígonos"(Creación Propia) Nombre Botón Fig. Geométricas Cronometro Descripción Colección de Fig. Geométricas para ser insertadas en la imagen (Dragón) Cronometro del tiempo Puntos Puntos de Acierto Insertados sobre la figura Figura Dragón Figura contenedora de las diferentes Fig. Geométricas en forma de un dragón Imagen Pantalla 11 Pantalla Interactividad del Aplicativo “Descubro Polígonos” (Creacción Propia) 94 En esta pantalla se muestran la interactividad del interactivo, los alumnos van a identificar que figuras geométricas pueden entrar en el contenedor “Dragón” que contiene cada una de las figuras geométricas que cada equipo tiene en su área de equipo y los que logren insertar más figuras geométricas serán los ganadores Pantalla 12 Resultados(Creacción Propia) En esta pantalla vemos un resumen de puntos que realizaron cada equipo Tabla 31 Descripción de Botones Resultados "Descubro Polígonos"(Creación Propia) Nombre Botón Regresar Descripción Regresa al menú principal Imagen 95 4.8.3. CODIFICACIÓN 4.8.3.1. CÓDIGO DE LA PANTALLA INICIAL Sección de Código de la pantalla inicial, código nativo de Flash Profesional CC, donde importamos las librerías para los eventos clásicos de Mouse, Display de Imágenes, transición entre escenas. import flash.events.MouseEvent; import flash.net.URLLoader; import flash.net.URLRequest; import flash.display.Loader; btncreditos.visible = true; btncreditos.addEventListener(MouseEvent.CLICK, creditos_img); btncreditos.buttonMode = true; function creditos_img(e:MouseEvent):void{ var imagen:Loader = new Loader(); imagen.load (new URLRequest("imagenes/imgcreditos.png")); imagen.x=550; imagen.y=200; imagen.addEventListener(MouseEvent.CLICK, ocultar); function ocultar(e:MouseEvent):void{ imagen.visible= false; } addChild(imagen); } btnsugerencias.visible = true; btnsugerencias.addEventListener(MouseEvent.CLICK, sugerencias); btnsugerencias.buttonMode = true; function sugerencias(e:MouseEvent):void{ var imagen:Loader = new Loader(); imagen.load (new URLRequest("imagenes/ltrsugerencias.png")); imagen.x=500; imagen.y=500; imagen.addEventListener(MouseEvent.CLICK, ocultar); function ocultar(e:MouseEvent):void{ imagen.visible= false; } addChild(imagen); } jugar.addEventListener(MouseEvent.CLICK, figuras); jugar.buttonMode = true; function figuras(event:MouseEvent):void { var request1:URLRequest = new URLRequest("figuras_new.swf"); var cargar1:Loader = new Loader() cargar1.load(request1); addChild(cargar1); cargar1.x=10; cargar1.y=20; } 96 4.8.3.2. CÓDIGO GEOMÉTRICAS” FRAME PRINCIPAL INTERACTIVO “FIGURAS import Global; import flash.filesystem.*; import flash.display.*; import flash.events.Event; import flash.media.Sound; import flash.net.URLRequest; [SWF(x="0",y="0",width="1920",height="1080",backgroundColor="0xEAF8FB",frameRate="30")] // stage.displayState = StageDisplayState.FULL_SCREEN_INTERACTIVE; stop(); var eDragon; btn_sugerencias.addEventListener(MouseEvent.CLICK, AbrirSugerencias); btn_creditos.addEventListener(MouseEvent.CLICK, AbrirCreditos); btn_registro.addEventListener(MouseEvent.CLICK, IrRegistro); btn_dragon.addEventListener(MouseEvent.CLICK, AbrirDragon); btn_burbujas.addEventListener(MouseEvent.CLICK, AbrirBurbujas); btn_config.addEventListener(MouseEvent.CLICK, AbrirConfig); IniciarParametros(); var s:Sound = new Sound(); s.addEventListener(Event.COMPLETE, onSoundLoaded); var req:URLRequest = new URLRequest("asf_music.mp3"); s.load(req); function onSoundLoaded(event:Event):void { var localSound:Sound = event.target as Sound; localSound.play(0,1000,null); } function GenerarJuego():void { if (Global.ID < 1) { btn_registro.mouseEnabled = false; btn_registro.mouseChildren = false; btn_registro.alpha = .3; btn_dragon.mouseEnabled = false; btn_dragon.mouseChildren = false; btn_dragon.alpha = .3; btn_burbujas.mouseEnabled = false; btn_burbujas.mouseChildren = false; btn_burbujas.alpha = .3; txt_msj_inicio.text = "Iniciando..."; GenerarID(); } } // Función iniciar juego. function GenerarID ():void { var url:String = Global.SERVER + "iniciar_juego.php"; var enviar:URLRequest = new URLRequest(url); var recibir:URLLoader = new URLLoader(); 97 var variables:URLVariables = new URLVariables(); // Generar id_juego y equipos variables.njuego = "poligonos"; enviar.method = URLRequestMethod.POST; enviar.data = variables; recibir.dataFormat = URLLoaderDataFormat.VARIABLES; recibir.addEventListener(Event.COMPLETE, IniciarID); recibir.addEventListener(IOErrorEvent.IO_ERROR, IniciarError); recibir.load(enviar); } function IniciarID(event:Event) { var loader:URLLoader = URLLoader(event.target); // trace(loader.data.juego); Global.ID = loader.data.juego; btn_registro.mouseEnabled = true; btn_registro.mouseChildren = true; btn_registro.alpha = 1; btn_dragon.mouseEnabled = true; btn_dragon.mouseChildren = true; btn_dragon.alpha = 1; btn_burbujas.mouseEnabled = true; btn_burbujas.mouseChildren = true; btn_burbujas.alpha = 1; txt_msj_inicio.text = ""; } function IniciarError(event:IOErrorEvent) { txt_msj_inicio.text = event.text; } // ### INICIAR PARAMETROS DE INICIAL ### function IniciarParametros():void { var pathToFile:String = File.applicationStorageDirectory.resolvePath("settings.ini").nativePath; var fileToCreate:File = File.applicationStorageDirectory; fileToCreate = fileToCreate.resolvePath("settings.ini"); if (fileToCreate.exists) { var mySettings:URLLoader = new URLLoader(); mySettings.dataFormat=URLLoaderDataFormat.VARIABLES; mySettings.addEventListener(Event.COMPLETE, onLoaded); mySettings.load(new URLRequest(pathToFile)); } else { Global.SERVER = "http://localhost/interactivo/"; Global.MINUTOS = 1; var fs:FileStream = new FileStream(); fs.open(fileToCreate, FileMode.WRITE); fs.writeUTFBytes("servidor=http://localhost/interactivo/&minutos=1"); fs.close(); GenerarJuego(); } } function onLoaded(e:Event) { Global.SERVER = e.target.data.servidor; Global.MINUTOS = e.target.data.minutos; GenerarJuego(); } 98 // ##### Ir a la Pantalla de Registro ##### function IrRegistro(e:MouseEvent):void { gotoAndStop(2); // Obtener Información de Registro ObtenerProfesor(); ObtenerAlumnos(); // Asignar Eventos a los botones btn_alumno.addEventListener(MouseEvent.CLICK, IrAAlumno); btn_profesor.addEventListener(MouseEvent.CLICK, IrAProfesor); btn_comenzar.addEventListener(MouseEvent.CLICK, IrAtras); } // ##### ABRIR Configuración ##### function AbrirConfig(e:MouseEvent):void { gotoAndStop(5); } // ##### ABRIR Dragon ##### function AbrirDragon(e:MouseEvent):void { gotoAndStop(6); eDragon = new Dragon(this); addChild(eDragon); } // ##### ABRIR Burbujas ##### function AbrirBurbujas(e:MouseEvent):void { var request1:URLRequest = new URLRequest("figuras_new.swf"); var cargar1:Loader = new Loader() cargar1.load(request1); addChild(cargar1); cargar1.x=10; cargar1.y=20; /*gotoAndStop(8); var eBurbujas:Burbujas = new Burbujas(this); addChild(eBurbujas);*/ /*var Window:Sprite = new Sprite(); Window.addEventListener(MouseEvent.CLICK, ocultar); var imagen:Loader = new Loader(); imagen.load (new URLRequest("info.png")); var textFormat:TextFormat = new TextFormat("Arial",20,0x000000); var Integrante:TextField = new TextField(); Integrante.text = "Jacobo\nMaribel\nJorgue"; Integrante.x = 10; Integrante.y = 10; Integrante.setTextFormat(textFormat); Integrante.embedFonts = true; Window.addChild(imagen); Window.addChild(Integrante); Window.x = btn_burbujas.x; Window.y = btn_burbujas.y; Window.rotation = 45; this.addChild(Window); function ocultar(e:MouseEvent):void{ Window.visible = false; } */ 99 } // Función Sugerencias. function AbrirSugerencias(e:MouseEvent):void{ var imagen:Loader = new Loader(); imagen.load (new URLRequest("sugerencias.png")); imagen.x=671; imagen.y=300; imagen.addEventListener(MouseEvent.CLICK, ocultar); function ocultar(e:MouseEvent):void{ imagen.visible= false; } addChild(imagen); } // Función Creditos. function AbrirCreditos(e:MouseEvent):void{ var imagen:Loader = new Loader(); imagen.load (new URLRequest("creditos.png")); imagen.x=703; imagen.y=150; imagen.addEventListener(MouseEvent.CLICK, ocultar); function ocultar(e:MouseEvent):void{ imagen.visible=false; } addChild(imagen); } 4.8.3.3. CÓDIGO BURBUJAS.AS DE “FIGURAS GEOMETRICAS” package { import com.gestureworks.core.GestureWorks; import com.gestureworks.core.TouchSprite; import com.gestureworks.events.GWGestureEvent; import com.gestureworks.events.GWTouchEvent; import flash.events.KeyboardEvent; import flash.system.Capabilities; //import flash.desktop.NativeApplication; import flash.ui.Keyboard; import flash.geom.Point; import flash.display.MovieClip; import flash.display.*; import flash.net.*; import flash.events.*; import flash.text.TextField; import flash.text.TextFormat; import flash.utils.Timer; import flash.events.TimerEvent; import mx.utils.*; import flash.geom.Matrix; import flash.display.MovieClip; [SWF(x="0",y="0",width="1920",height="1080",backgroundColor="0xEAF8FB",frameRate=" 30")] 100 public class Burbujas extends GestureWorks { var MainMovie:MovieClip = new MovieClip(); var previousOUM:String = ""; var Ocupados:Array = new Array(); function checkHit(a:MovieClip, b:MovieClip) { with (a) { if (b.hitTest(getBounds(_root).xMax, _y, true)) { return "left"; } else if (b.hitTest(getBounds(_root).xMin, _y, true)) { return "right"; } else if (b.hitTest(_x, getBounds(_root).yMax, true)) { return "up"; } else if (b.hitTest(_x, getBounds(_root).yMin, true)) { return "down"; } else { return false; } } } public function Burbujas(cMovieClip:MovieClip) { MainMovie = cMovieClip; gml = "gestures.gml"; } override protected function gestureworksInit():void { simulator = true; var veces:int; var seg:int = 60; var min:int; var tiempo:String; veces = 2 * 60; MainMovie.btnburbuja1.addEventListener(MouseEvent.CLICK, CrearBurbuja); MainMovie.btnburbuja2.addEventListener(MouseEvent.CLICK, CrearBurbuja); MainMovie.btnburbuja3.addEventListener(MouseEvent.CLICK, CrearBurbuja); MainMovie.btnburbuja4.addEventListener(MouseEvent.CLICK, CrearBurbuja); /*var timer:Timer = new Timer(1000,veces); timer.start(); timer.addEventListener(TimerEvent.TIMER, MostrarTimer); timer.addEventListener(TimerEvent.TIMER_COMPLETE, TerminarTimer); min = 2-1; function MostrarTimer(tevent:TimerEvent) { seg--; 101 tiempo = leadingZero(min,2)+":"+leadingZero(seg,2); MainMovie.equipo1_tiempo.text = tiempo; MainMovie.equipo2_tiempo.text = tiempo; MainMovie.equipo3_tiempo.text = tiempo; MainMovie.equipo4_tiempo.text = tiempo; if (seg == 0){ min = min-1; seg = 60; } } function leadingZero(value:int, numDigits:int) : String { return String(new Array(numDigits + 1).join("0") + St

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS SOCIALES Y ADMINISTRATIVAS SECCIÓN DE ESTUDIOS DE POSGRADO E INVESTIGACIÓN

“PROTOTIPO TECNOLÓGICO PARA EL APOYO DEL APRENDIZAJE DE LA GEOMETRÍA UTILIZANDO MESAS INTERACTIVAS”

T ESIS

QUE PARA OBTENER EL GRADO DE: MAESTRO EN CIENCIAS EN INFORMÁTICA

P R E S E N T A: FREDDY ALEJANDRO BUSTOS GÓMEZ

D I R E C T O R: DRA. CLAUDIA MARINA VICARIO SOLÓRZANO

MÉXICO D.F.JULIO 2015

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III

DEDICATORIAS

A DIOS Quien supo guiarme por el buen camino, darme fuerzas para seguir adelante y no desmayar en los problemas que se presentaban, enseñándome a encarar las adversidades sin perder nunca la dignidad ni desfallecer en el intento de cumplir mis objetivos trasados.

A mi familia quienes por ellos soy lo que soy. Para mis queridos padres

por su apoyo, consejos, comprensión, amor, ayuda

incondicional, en los momentos difíciles, y por ayudarme con los recursos necesarios para estudiar. Me han dado todo lo que soy como persona, mis valores, mis principios, mi carácter, mi empeño, mi perseverancia, mi coraje, para conseguir mis obejetivos y asi alcanzar las metas que me he propuesto.

A mis hermanos por estar siempre presentes, acompañándome para poderme realizar. A mis sobrinos Angeles Lizeth, Williams Kael, America Celeste, Alexander Jair, quienes han sido y son mi motivación, inspiración y felicidad.

“ La dicha de la vida consiste en tener siempre algo que hacer, alguien a quien amar y alguna cosa que esperar”. Thomas Chalmers

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AGRADECIMIENTOS

En primer lugar doy gracias a Dios porque ha estado conmigo, ha guiado mi vida y me ha puesto en este lugar, gracias a él he recibido salud y grandes bendiciones como un hogar y una familia. Le dedico esta tesis como ofrenda por ayudarme a alcanzar esta meta. A mis padres Lic.Hermenegildo Bustos Gomez y Profra.Leopoldina Gomez Juarez ya que durante todos los años de mis estudios me han impulsado, dado palabras de aliento para seguir adelante, porque me dieron su confianza y creyeron en mí, gracias porque puedo contar con ustedes en todas mis decisiones, sé que siempre estarán orgullos de mí. A Mis hermanos, Lic.Williams Ceigo Bustos Gomez, MVZ.Omar Javier Bustos Gomez y a la Lic. Janeth Benita Bustos Gomez por que nuestro lazo de hermandad son siempre de apoyarnos incondicionalmente en todo momento sin que nada ni nadien interfieran en ella, gracias hermanos. Al Instituto Politécnico Nacional porque en sus aulas especialmente en las de UPIICSA y a travez del coordinador de la maestria al Dr. Eric Rosales, y los profesores Dra. Martha Jiménez, Dr. Fernando Vázquez, Dr.Mauricio Procel, M.en.C. Rafael Ibañez, M.en.C. Carlos Escamilla que me formaron en esta etapa con excelencia académica ahora soy un profesionista con nivel de posgrado. A mi directora de tesis la Dra. Claudia Marina Vicario Solórzano fue una pieza clave en mis estudios de posgrado, ya que me dio todo su apoyo motivando mi formación, reforzando mis áreas de oportunidad, me animó a dar más de mí, gracias por dedicarme su tiempo, su espacio y compartirme sus conocimientos. Al profesor Sergio Reyes Torres unos de los especialistas en la enseñanza de las matemáticas a nivel básico de la educación publica fue pieza clave para la generación de los dos prototipos tecnológicos para el interactivo Figuras Geométricas. Al Lic. Jacobo Brito Salas, por que sin tus palabras de coraje y sobre todo el apoyo total en el trabajo no lo hubiese podido lograr gracias amigo. Al M. EN C.Abraham Gordillo Mejía, DR.Juan Ignacio Reyes García, M. EN C.Guillermo Perez Vazquez y Dr.Mauricio Jorge Procel Moreno por el tiempo dedicado a cada uno de las revisiones. Sus observaciones y críticas de mucha retroalimentación fueron una guía muy importante en la culminación de esta tesis. Al ICyt del Distrito Federal por la beca otorgada como alumnos de posgrado para la elaboración de los Interactivos que se crearon en este trabajo de tesis.

V

RESUMEN “La geometría como cuerpo de conocimientos, permite analizar, organizar y sistematizar los conocimientos espaciales que favorecen la comprensión y admiración por el entorno natural. Así también estimular en los alumnos la creatividad y una actitud positiva hacia las matemáticas.” (Lastra, 2005) Esta investigación aborda desde esta perspectiva los procesos que se desarrollan en la enseñanza y el aprendizaje de la geometría en el nivel de enseñanza básica de la educación en México bajo los lineamientos de la RIEB, cuyo objetivo fue el de desarrollar un prototipo tecnológico para el apoyo del aprendizaje de la geometría utilizando mesas interactivas multitouch, favoreciendo la visualización, experimentación y descubrimiento de nuevas relaciones geométricas a través del uso de este prototipo tecnológico; para lo cual se consideró pertinente aplicar esta experiencia con los alumnos de 6° de la escuela primaria “Carmen Serdan” de la Ciudad de México. Ademas que constituye el primer prototipo tecnológico de recurso educativo que se ha realizado en una pantalla multitouch en el Instituto Politécnico Nacional. Su diseño e implementación impuso importantes retos al equipo de trabajo comenzando por un monitoreo tecnológico que nos permitio decidir sobre que plataforma multitouch trabajar el prototipo tecnológico para el apoyo del aprendizaje de la geometría utilizando mesas interactivas multitouch. Al respecto se identificaron 3 alternativas tecnológicas: La tecnología Sur40 de Samsung, la tecnología PQLab y la tecnología 3M. Después de un comparativo de tales tecnologías se decidió trabajar sobre la plataforma 3M dados sus atributos físicos y de funcionalidad. Ya que esta pantalla Multitouch es de gran resistencia en su cristal, puede permanecer alrededor de 17 horas continuas encendida y lo más relevante, posee 60 puntos de toque. La resistencia y durabilidad en operación son una garantía si pensamos introducir este dispositivo en los ambientes de aprendizaje de un centro educativo dentro de aulas y laboratorios para dar servicio durante una o dos jornadas académicas en forma continúa. Con la elección de la plataforma tecnológica derivada de la vinculación con diferentes empresas de TI, sumada la elección de la unidad de aprendizaje, la unidad temática en el área de las matemáticas y en específico en la geometría en la educación de nivel básico en el que se enfocaría el prototipo tecnológico, se iniciaron los trabajos para desarrollar las suficientes competencias en el manejo de la tecnología. Para ello fue necesario lograr un acuerdo de colaboración y apoyo con la empresa 3M en su división de Touch a través de la Evelinda Ruiz, quien a su vez nos puso en contacto con su partner principal para estos temas: DigiSign. No obstante gracias, al apoyo de estas dos empresas hemos podido conseguir el préstamo de un equipo en el que llevamos a cabo la capacitación, el desarrollo y las pruebas. Para la capacitación se organizaron 3 clínicas: Clínica básica de programación Multitouch, Clínica de Java y Clínica de GeoLab. Con tales elementos se procedió al diseño técnico-pedagógico del recurso a desarrollar para el prototipo y se generaron dos interactivo para el prototipo tecnológico educativo “Figuras Geométricas” el primero denominado “Descubro Polígonos” el cual está enfocado para que lo realicen estudiantes de niveles preescolar y el segundo denominado “Grupo de Grupos” diseñado para que lo estudiantes de nivel 1°, 2° y 3° de primaria lo utilicen.

1

ABSTRACT

"Geometry as a body of knowledge, to analyze, organize and systematize the knowledge that favor spatial understanding and admiration for the natural environment. Well stimulate students creativity and a positive attitude towards mathematics. "(Lastra, 2005) This research addresses this perspective the processes taking place in the teaching and learning of geometry in the primary school level of education in Mexico under the guidelines of the RIEB, whose goal was to develop a technology prototype for support learning geometry using interactive multitouch tables, favoring the visualization, experimentation and discovery of new geometric relationships through the use of this technological prototype; for which it was considered appropriate to apply this experience with students from 6th primary school "Carmen Serdan" Mexico City. Also constitutes the first technology prototype educational resource that has been done on a multitouch display at the National Polytechnic Institute. Design and implementation imposed significant challenges to the team starting with a monitoring technology that allowed us to decide on that platform prototype multitouch technology work to support the learning of geometry using interactive multitouch tables. The Samsung SUR40 technology, the 3M PQLab technology and technology: about three alternative technologies were identified. After a comparison of such technologies, it was decided to work on the 3M platform given its physical attributes and functionality. Multitouch screen as this is of great strength in your glass, you can stay around 17 continuous hours on and the most relevant, has 60 points of touch. The strength and durability in operation are a guarantee if we introduce this device in the learning environments of a school in classrooms and laboratories to serve for one or two academic conferences on an ongoing basis. With the choice of technology platform derived from the relationship with different IT companies, added the choice of the learning unit, the thematic unity in the area of mathematics and geometry specifically in basic education level that technological prototype would focus, work began to develop sufficient competence in the management of technology. It was necessary to reach an agreement of collaboration and support with 3M Touch in its division through Evelinda Ruiz, who in turn put us in touch with its main partner for the following topics: DigiSign. However thanks, we have the support of these two companies getting the loan of a team in which we conduct training, development and testing. For training they were organized, three clinics: Clinic Multitouch basic programming, Java Clinic and GeoLab Clinic. With these elements he proceeded to technical and pedagogical design of the resource to be developed for the prototype and two interactive for educational technology prototype "Geometric Figures" first called "discover Polygons" which focuses were generated for you to make prekindergarten levels and the second called "group groups" designed for students at level 1, 2 and 3rd primary use it.

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INDICE GENERAL RESUMEN ............................................................................................................................................1 ABSTRACT ............................................................................................................................................2 RELACIÓN DE TABLAS ..........................................................................................................................5 RELACION DE ILUSTRACIONES ............................................................................................................6 RELACION DE PANTALLAS ...................................................................................................................6 INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................................7 CAPÍTULO I MARCO METODOLOGICO ..............................................................................................10 1.1. ANTECEDENTES ......................................................................................................................10 1.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .........................................................................................11 1.3. JUSTIFICACIÓN........................................................................................................................13 1.4. OBJETIVO GENERAL ................................................................................................................15 1.4.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................................15

1.5 OBJETO DE ESTUDIO...............................................................................................................15 1.6 UNIVERSO ................................................................................................................................15 CAPÍTULO II LA GEOMETRÍA COMO CUERPO DE CONOCIMIENTO Y SUS DIFERENCTES MODELOS DE PRODUCCION ....................................................................................................................................17 2.1. LA GEOMETRÍA EN LA REFORMA INTEGRAL DE LA EDUCACIÓN BÁSICA EN MÉXICO (RIEB) .17 2.1.1. LA EDUCACIÓN PRIMARIA EN MÉXICO DESDE LA RIEB .........................................20 2.1.2. LA GEOMETRÍA EN LA EDUCACIÓN PRIMARIA EN MÉXICO ...................................21 2.1.3. LA GEOMETRÍA DE 1° A 3° EN LA ESCUELA PRIMARIA EN MÉXICO. ....................23

2.2. PROMOTOR TIC EN LAS ESCUELAS DE NIVEL BÁSICO ............................................................24 2.3. EL CASO LITE-UPIICSA ............................................................................................................25 2.3.1 EL PROYECTO LITE-UPIICSA........................................................................................26 2.3.2. LABORATORIO LITE-UPIICSA ......................................................................................26

CAPÍTULO III TECNOLOGIAS EDUCATIVAS INTERACTIVAS MULTITOUCH ........................................28 3.1. APRENDIZAJE DE LA GEOMETRÍA APOYADA CON TIC ............................................................28 3.1.1. SOFTWARE EDUCATIVO ..............................................................................................29 3.1.2. SOFTWARE DE COLABORACIÓN ................................................................................30 3.1.3. LAS MESAS INTERACTIVAS EN LA EDUCACIÓN.......................................................33

3.2. APRENDIZAJE A TRAVÉS DE MESAS INTERACTIVAS MULTITOUCH .......................................35 3.2.1. MESAS INTERACTIVAS. ................................................................................................35 3.2.2. MESAS INTERACTIVAS BASADAS EN SUPERFICIES TÁCTILES .............................35 3.2.3. PROYECTOS SOBRE SUPERFICIES INTERACTIVAS ...............................................36 3.2.4. TENDENCIAS INTERNACIONALES ..............................................................................38

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3.3. METODOLOGÍA PARA LA PRODUCCIÓN DE RECURSOS EDUCATIVOS DIGITALES PARA MESAS INTERACTIVAS MULTITOUCH ........................................................................................................39 3.3.1 LA PRODUCCIÓN DE RECURSOS INFORMÁTICO EDUCATIVOS EN EL SIGLO XXI ...................................................................................................................................................39 3.3.2. LA INGENIERÍA DE SOFTWARE RECURSOS EDUCATIVOS DIGITALES .................41 3.3.3. METODOLOGÍA DE PRODUCCIÓN DE LA RED DE INVESTIGACIÓN DE CÓMPUTO DEL IPN .....................................................................................................................................47 3.3.4. EL MODELO UPIICSA-LITE ...........................................................................................49

CAPÍTULO IV DESARROLLO DEL PROTOTIPO TECNOLÓGICO (FIGURAS GEOMÉTRICAS) .................53 4.1. ACOPIO Y ANÁLISIS DE INFORMACIÓN DOCUMENTAL ..........................................................53 4.2. MONITOREO TECNOLÓGICO ..................................................................................................54 4.3. BENCHMARK ..........................................................................................................................55 4.4. INTEGRACIÓN DE LA CELDA DE PRODUCCIÓN .......................................................................57 4.5. EQUIPAMIENTO ......................................................................................................................58 4.6. CAPACITACIÓN CONTINUA.....................................................................................................59 4.7. DISEÑO DIDÁCTICO ................................................................................................................59 4.8. DESARROLLO DEL PROTOTIPO TECNOLÓGICO.......................................................................67 4.8.1. ORGANIZACIÓN DEL EQUIPO DE TRABAJO. .............................................................68 4.8.2. ELABORACIÓN DE LOS INTERACTIVOS. ...................................................................69 4.8.3. CODIFICACIÓN ..............................................................................................................96 4.8.4. REQUERIMIENTOS DE INSTALACIÓN ......................................................................111 4.8.5. MANEJO DE ERRORES ...............................................................................................114

4.9. PRUEBAS...............................................................................................................................115 4.9.1 ÁREAS FUNCIONALES .................................................................................................116 4.9.2 ENTORNO DE LA PRUEBA ..........................................................................................116 4.9.3 FOTOGRAFÍAS Y VIDEO ..............................................................................................116

CONCLUSIONES GENERALES ...........................................................................................................119 REFERENCIAS ...................................................................................................................................123 ANEXOS ...........................................................................................................................................128 Anexo 1 Convenio de colaboración. ............................................................................................128 Anexo 2. Monitoreo Tecnológico ................................................................................................131 Anexo 3. Ficha Técnica Mesa 3M ................................................................................................134 Anexo 4. Ficha Técnica MT4j (Multitouch for Java™) .................................................................141 Anexo 4. Ficha Técnica API GestureWork Core ...........................................................................145

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RELACIÓN DE TABLAS Tabla 1 Características del laboratorio LITE-UPIICSA (Creación Propia) ........................................... 27 Tabla 2 Los procesos del ciclo de vida del software según ISO 12207-1(Pressman,1993) ............... 44 Tabla 3 Las diferentes dimensiones de Rumbaugh (Rumbaugh, 1991) ............................................ 45 Tabla 4 Actividades de la metodología de producción de la red de investigación de cómputo del IPN (Creación Propia) ........................................................................................................................ 48 Tabla 5 Resumen de Actividades de la metodología de producción de la red de investigación de cómputo del IPN(Creación Propia).................................................................................................... 49 Tabla 6 Benchmarck de mesas interactivas multitouch en el mercado.(Creación Propia)............... 57 Tabla 7 Características del área de trabajo para el laboratorio LITE-UPIICSA(Creación Propia) ...... 59 Tabla 8 Descripción de clínicas de capacidad continua del proyecto (Creación Propia) .................. 59 Tabla 9 Diccionario de Datos: Tbl_Juegos(Creación Propia) ............................................................. 79 Tabla 10 Diccionario de Datos: Tbl_Equipos(Creación Propia) ......................................................... 79 Tabla 11 Diccionario de Datos: Tbl_Jugadores(Creación Propia)...................................................... 79 Tabla 12 Diccionario de Datos: Tbl_profesores(Creación Propia) .................................................... 79 Tabla 13 Variable de Sonido(Creación Propia) .................................................................................. 80 Tabla 14 Variables de estados(Creación Propia) ............................................................................... 81 Tabla 15 Instancia de las clases de Escenas TouchElement, Registrados, Agrupados, Registrar y Podium (Creación Propia) ................................................................................................................. 81 Tabla 16 Timers para controlar animaciones(Creación Propia) ........................................................ 82 Tabla 17 Variables de Consulta(Creación Propia) ............................................................................. 82 Tabla 18 Variables de la Escena Registrar(Creación Propia) ............................................................. 84 Tabla 19 Variables de Archivo " config.php" (Creación Propia) ........................................................ 85 Tabla 20 Variables de conexión de los archivos consulta_jugadores.php, consulta_profesor.php , guardar_jugador.php, guardar_profesor.php, iniciar_juego.php(Creación Propia)......................... 86 Tabla 21 Descripción de botones Pantalla Inicio Interactivo “Figuras Geométricas” (Creación Propia) ............................................................................................................................................... 87 Tabla 22 Descripción de Botones Pantalla Ajuste del Interactivo(Creación Propia)......................... 89 Tabla 23 Descripción de Botones Pantalla Registro Profesor/Alumnos(Creación Propia) ............... 90 Tabla 24 Descripción de los campos del Registro Profesor(Creación Propia) .................................. 90 Tabla 25 Descripción Botones Pantalla Registro Profesor(Creación Propia) .................................... 90 Tabla 26 Descripción de los campos del Registro Alumnos(Creación Propia) .................................. 91 Tabla 27 Descripción Botones Pantalla Registro Alumnos(Creación Propia) .................................... 91 Tabla 28 Descripción de Botones Pantalla IDE Interactivo "Grupo de Grupos"(Creación Propia) .. 92 Tabla 29 Descripción de Botones Pantalla Interactivo del Aplicativo "Grupo de Grupos"(Creación Propia) ............................................................................................................................................... 93 Tabla 30 Descripción de Botones Pantalla IDE Interactivo "Descubro Polígonos"(Creación Propia) ........................................................................................................................................................... 94 Tabla 31 Descripción de Botones Resultados "Descubro Polígonos"(Creación Propia) .................. 95 Tabla 32 Instalación XAMPP (Creación Propia) ............................................................................... 114 Tabla 33 Áreas Funcionales Fase Pruebas (Creación Propia) .......................................................... 116

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RELACION DE ILUSTRACIONES Ilustración 1 Mesa interactiva multitouch ActivBoard 500 Pro (Promethean, 2013) ....................... 34 Ilustración 2 Mesa interactiva multitouch ActivTable (Promethean, 2013) ..................................... 34 Ilustración 3 Mesa interactiva multitouch SMART Table® (SMART ,2014). ..................................... 35 Ilustración 4 Pantalla Inicial Interactivo Grupos de Grupos (Guion Grupo de Grupos,2015) ........... 62 Ilustración 5 Área de interactividad “Grupo de Grupos” (Guion Grupo de Grupos,2015) ............... 64 Ilustración 6 Plenaria del interactivo “Grupo de Grupos” (Guion Grupo de Grupos,2015).............. 64 Ilustración 7 (bosquejo) del Interactivo "Descubro Polígonos"(Guion Descubro Poligonos,2015) . 67 Ilustración 8 Diagrama de Modelo de Despliegue (Creacción Propia).............................................. 69 Ilustración 9 Caso de USO interactivo “Grupos de Grupos” (Creacción Propia) ............................. 70 Ilustración 10 Caso de USO interactivo “Descubro Polígonos” (Creacción Propia) ......................... 71 Ilustración 11Diagrama de Clases, Escenas. (Creacción Propia) ....................................................... 74 Ilustración 12 Diagrama de Clases, Clases de Elementos Auxiliares (Creacción Propia) .................. 74 Ilustración 13 Diagrama ER de la Base de Datos del prototipo(Creacción Propia) ........................... 76 Ilustración 14 Pruebas "Grupo de Grupos"(Creacción Propia) ....................................................... 117 Ilustración 15 Pruebas "Grupo de Grupos"(Creacción Propia) ....................................................... 117 Ilustración 16 Pruebas “Grupo de Grupos"(Creacción Propia) ....................................................... 118

RELACION DE PANTALLAS Pantalla 1 Inicio Interactivo “Figuras Geométricas” (Creacción Propia) .......................................... 87 Pantalla 2 Instrucciones Generales del Interactivo(Creacción Propia) ............................................. 88 Pantalla 3 Créditos del Interactivo(Creacción Propia) ...................................................................... 88 Pantalla 4 Ajuste del Interactivo(Creacción Propia).......................................................................... 89 Pantalla 5 Registros Profesor/Alumnos(Creacción Propia) ............................................................... 89 Pantalla 6 Registro Profesor(Creacción Propia) ................................................................................ 90 Pantalla 7 Registro Alumnos(Creacción Propia) ................................................................................ 91 Pantalla 8 IDE Interactivo "Grupos de Grupos"(Creacción Propia) .................................................. 92 Pantalla 9 Pantalla Interactividad del Aplicativo “Grupo de Grupos” (Creacción Propia) ................ 93 Pantalla 10 IDE Interactivo "Descubro Polígonos"(Creacción Propia) .............................................. 94 Pantalla 11 Pantalla Interactividad del Aplicativo “Descubro Polígonos” (Creacción Propia) .......... 94 Pantalla 12 Resultados(Creacción Propia) ........................................................................................ 95

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INTRODUCCIÓN

El proceso de enseñanza aprendizaje de las matemáticas es sumamente complejo y a través del tiempo el hombre ha desarrollado una diversidad de metodologías para lograr la efectividad de dicho proceso. Con la llegada de las nuevas tecnologías, en particular la de las mesas interactivas multitouch, se abre un nuevo campo de investigación en cuento a nuevos ambientes de aprendizaje y metodologías de enseñanzas aprovechando el enorme potencial de estos recursos electrónicos. (Buenas Tareas, 2005) Varios enfoques (constructivista, laboratorio, resolución de problemas) nos muestran que los entornos computarizados juegan un papel significativo en el apoyo del aprendizaje de las matemáticas; y la geometría en particular ha sido estimulada gratamente por nuevas ideas tanto desde el interior de las matemáticas como desde otras disciplinas, incluyendo la ciencia de la computación. Villani (2005, p.2) afirma que: “en la enseñanza de la geometría deben fijarse algunos objetivos mínimos en función de los cuales deben programarse las actividades. En un aprendizaje dinámico por su relación con otras disciplinas y otras materias”. Lo que complementa Blanco y Barrantes (2003, p.107) al afirmar que: “La geometría es considerada como una herramienta para comprender, describir e interactuar con el espacio en que vivimos, es quizá la parte más intuitiva, concreta y unida a la realidad de las matemáticas” Lo anterior pone de manifiesto la importancia de la geometría en el nivel educativo básico, por que proporciona un conocimiento útil en la vida cotidiana, en las ciencias, en las técnicas y en diversos campos de la actividad humana; y porque prepara al alumno para razonar, demostrar, conjeturar y comprender mejor las ideas relacionada con el número, la medición y otras partes de las matemáticas. Por lo anterior, lo que afirma Claudia Marina Vicario Solórzano (2013) el colocar un prototipo tecnológico como recurso educativo digital para la construcción del aprendizaje de la geometría en la educación básica en una computadora y que el alumno puede utilizar es distinto a colocarlo en una mesa interactiva, pues se da un cambio en el uso tradicional de la computadora, donde una sola persona tiene el control y es quien decide el rumbo de lo que se está haciendo. En el caso de las mesas interactivas multitouch, no es así, pues los estudiantes que están alrededor de ella pueden participar y tomar parte en lo que se decida.

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Además que el desarrollo de software interactivo en nuestro país es cada vez más grande y se aplica en campos tan diversos como la comunicación, la educación, el entretenimiento, videojuegos, realidad aumentada, superficies interactivas y realidad virtual son sólo algunos ejemplos. Muchas mentes recorren el camino detrás de esta industria, de la mano de las empresas y los jóvenes empresarios mexicanos que la llevan adelante. Por lo tanto una tecnología que puede apoyar a este tipo de trabajo son las superficies multitáctiles. Los dispositivos multitáctiles son un tipo de tecnología que consiste

en

una

pantalla

táctil

que

reconoce

múltiples

puntos

de

contacto

simultáneamente, y el software que interpreta dichas interacciones simultáneas. Por todo lo anterior el objetivo central de este desarrollo es aprovechar el potencial de las mesas

interactivas multitouch para apoyar a la construcción de recursos educativos

digitales para el aprendizaje de la geometría, en donde los alumnos observen, nombren, comparen objetos y figuras geométricas; y así puedan describir sus atributos con su propio lenguaje y adapten paulatinamente un lenguaje convencional (Caras planas y curvas, lados rectos y curvos, lados cortos,etc). Es por ello que tomamos como base el caso el proyecto denominado “Laboratorio de innovación en tecnología Educativa LITE-UPIICSA”, como sabemos el IPN cuenta con una tradición de investigación y desarrollo tecnológico para educación de casi tres décadas con proyectos como EVA, Sofía, WebTe y sus grupos de trabajo como el de GIPSE, la DTE, la DINME y la UPEV,

En el capítulo I se describe el antecedente del proyecto de donde surge la idea del desarrollo del prototipo tecnológico para el apoyo al aprendizaje de la geometría, se pone de manifiesto que no existen recursos digitales desarrollados ex – profeso para los programas que marca la curricular en las escuelas de educación básica por parte de la SEP, mencionaremos lo que la máxima casa de estudios del país UNAM está desarrollando, como una de las pioneras en el uso de la tecnología multitouch sobre mesas interactivas. En el capítulo II se presenta un panorama de la geometría en la educación básica de México bajo la normativa de la Reformar Integrar de Educación Básica (RIEB) se presenta los propósitos del estudio de las matemáticas para la educación primaria, que se debe de enseñar en esos nivel y sobre todo tener un marco referencial a cual alinearnos para la

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construcción del prototipo tecnológico educativo para el apoyo al aprendizaje de la geometría.

Por otro lado describimos la metodología de construcción de recursos educativos del caso LITE-UPIICSA basado en el proyecto “Laboratorio

de innovación en Tecnología

Educativa LITE-UPIICSA” que surge de un convenio de colaboración entre la Asociación Mexicana para la Innovación en tecnología educativa A.C (AMITE) y por la otra parte el Instituto Politécnico Nacional representado por la UPIICSA. De igual manera presentamos el caso de producción de la red de cómputo de IPN, esto para tener como referencia algunas metodologías de desarrollo para la construcción de recursos educatronicos.

En el capítulo III se da un contexto de las mesas interactivas multitouch basadas en superficies táctiles globalmente, se describen algunos casos de aplicaciones en el ámbito educativo. Hablaremos de lo que es un software educativo dirigido a la enseñanza y que el diseño y desarrollo de software educativo debe ser una tarea acometida por equipos multidisciplinarios jugando cada uno de estos roles o perfiles donde cualquier combinación de estos roles en una misma persona es válida, siempre que se logre plasmar en un programa de computador más aspectos de los contenidos en las asignaturas. También se presentan ejemplos de modelos y desarrollo de software de colaboración, por último se da la definición de lo que es una mesa interactiva multitouch, características de la mesa interactiva multitouch que vamos a utilizar para la implementación del desarrollo para el prototipo tecnológico para el apoyo del aprendizaje de la geometría utilizando mesas interactivas multitouch En el capítulo IV después de ver algunos ejemplos de modelos de desarrollo por parte de la red de computo del IPN y el caso LITE-UPIICSA para el desarrollo de recursos educativos tomaremos algunos puntos como base para desarrollar la metodología propuesta por el grupo de investigadores de la red de computo de la UPIICSA, grupo que colaboro para la construcción de Prototipo tecnológico para el apoyo del aprendizaje de la geometría utilizando mesas interactivas multitouch “Figuras Geométricas” de donde se crearon dos interactivos denominados “Grupo de Grupos” y “Descubro Polígonos”.

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CAPÍTULO I MARCO METODOLOGICO

En esta sección se describe el antecedente del proyecto de donde surge la idea del desarrollo del prototipo tecnológico para el apoyo al aprendizaje de la geometría, se pone de manifiesto que no existen recursos digitales desarrollados ex – profeso para los programas que marca la curricular en las escuelas de educación básica por parte de la SEP, mencionaremos lo que la máxima casa de estudios del país UNAM está desarrollando, como una de las pioneras en el uso de la tecnología multitouch sobre mesas interactivas. Se plantea el panorama actual acerca de las problemáticas vigentes a causa de algunos aspectos divergentes en la construcción de los programas educativos digitales, justificamos el porqué del desarrollo del prototipo describiendo la necesidad de tener instrumentos tecnológicos en el aula de clase para que el aprendizaje de la geometría se realice sobre una mesa interactiva multitouch y esta sea

un valioso auxiliar para la

enseñanza y el aprendizaje de la geometría en el nivel básico (primaria); ya que presenta la geometría de una manera dinámica y más accesible y en donde los alumnos pueden generar nuevas situaciones de aprendizaje que no son posibles lograr con los medios tradicionales como el lápiz y el papel. Una vez presentado el panorama general de los antecedentes, problemáticas y justificación de proyecto establecemos el objetivo general del proyecto “Desarrollar un prototipo tecnológico basado en una mesa interactiva multitouch para apoyo al aprendizaje de la geometría en la educación básica” sus objetivos específicos los cuales son: (Elaborar un comparativo de plataformas para mesas interactivas, Realizar cursos y clínicas de capacitación para elevar las capacidades necesarias para el proyecto, Establecer esquemas de colaboración con la industria relacionada con el proyecto, Integrar un banco de problemas para el nivel educativo a implementar, Desarrollar una colección de componentes gráficos asociado al proyecto, Definir una metodología para la producción del prototipo.)

1.1. ANTECEDENTES El IPN cuenta con una tradición de investigación y desarrollo tecnológico para educación de casi tres décadas con proyectos como EVA, Sofía, WebTe y sus grupos de trabajo como el de GIPSE, la DTE, la DINME y la UPEV.

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El proyecto más reciente para la conformación de un Laboratorio de Innovación en Tecnología Educativa del IPN (LITE-UPIICSA) comienza a concretizarse en Enero de 2013 a partir del esfuerzo del grupo de Cómputo Educativo de la Red de Investigación en Cómputo con los proyectos “Repositorio de recursos digitales para preescolar en los cendi del ipn”, “Prototipos de recursos educativos basados en mesa interactiva” y “las TIC, el diseño instruccional y la instrumentación de cursos a distancia para estudiantes con discapacidad visual” .

En el caso de este desarrollo de prototipo tecnológico para apoyo del aprendizaje de la geometría utilizando mesas interactivas multitouch, si bien existen numerosas aplicaciones orientadas a este tema para distintas plataformas, se encontró que no existen recursos digitales desarrollados ex-profeso para los programas que marca la curricular en las escuelas de educación básica por parte de la SEP.

Por su parte, en relación con el desarrollo de recursos para mesas interactivas multitouch encontramos casos ejemplares en el CCADET de la UNAM a nivel laboratorio en los últimos tres años, pero no encontramos ningún caso de apropiación dentro de planteles educativos públicos o privados. Ni siquiera los fabricantes pudieron referidos algún ejemplo de este tipo de uso regular en territorio nacional con fines educativos. En contraste con lo que sucede en naciones avanzadas como las europeas. Cabe señalar que la propuesta del desarrollo del prototipo educativo digital en mesas interactivas multitouch, para el apoyo al aprendizaje de la geometría corresponde con las tendencias que señala por el proyecto horizon del New Media Consortium.

1.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Existen una serie de problemas detectados y que aún subsisten, en la construcción y uso de mediadores pedagógicos para enseñar contenidos geométricos a niños de corta edad no es tarea sencilla, más aún, si no se manejan estrategias didácticas adecuadas, junto a medios y recursos ideales para tal fin, quizás el más relevante sean los altos índices de reprobación que nos arrojan los datos estadísticos por citar algunas fuentes de información como la prueba de enlace 2013, y el intento de desmitificación de las herramientas informáticas aplicadas por los técnicos, la falta de capacitación docente en el tema específico y el desarrollo tecnológico que se modifica rápida y evolutivamente, así

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como las reglas y los pasos metodológicos para la creación de un prototipo de software tecnológico educativo digital para el aprendizaje de la geometría. En el pasado (Década de los ochenta), cuando se introdujo las primeras actividades con computadoras, éstas se usaron en educación como un medio para la enseñanza de algún lenguaje de programación; pero ello cambio en la década de los noventas; actualmente, las posibilidades del uso de la tecnología se han ampliado enormemente. Gómez (2006) comentó que “el uso de la computadora ha abierto posibilidades de obtener conclusiones en los estudios matemáticos, al permitir de visualizar entes abstractos que antes sólo el ‘superespecialista’ podía imaginar” Por otra parte López (2010) afirmó que la tendencia actual de las matemáticas es volver a ver las cosas geométricamente, ya que “desde hace 30 o 40 años se destacan los aspectos abstractos de la matemática, es decir las estructuras lógicas y algebraicas”. De los comentarios anteriores, por un lado se admite un cambio, al darle un lugar a los aspectos visuales de los conceptos matemáticos, y por otro lado como lo expresa Spicer J (2000) al reconocer que “el uso de la computadora brinda la posibilidad a los estudiantes para adquirir habilidades y conceptos al ofrecer una representación, física, móvil, armable y desarmable que permita visualiza conceptos matemáticos de manera concreta” Por lo anterior sin duda alguna, los desarrollos tecnológicos actuales han invadido tanto nuestra vida que se han vuelto una parte importante en ella. La época en la que vivimos actualmente, está marcada por el hecho del crecimiento de los jóvenes junto a los avances tecnológicos, teniendo como resultado que su nivel de dominio en el manejo de estos, incluso a cortas edades, sea casi excelente. Derivado de lo anterior, los alumnos irán exigiendo la inclusión de recursos tecnológicos en el aula de clases con el fin de facilitar y aumentar su aprendizaje de manera interactiva. Aunado a lo anterior, se ha hablado ya durante mucho tiempo sobre un cambio en la forma de enseñanza en las escuelas, que pocas veces resulta dinámico y atrayente para los alumnos, se habla de un aprendizaje que resulte significativo, que desarrolle las habilidades del estudiante, y con el que se construyan ideas o conocimientos propios a partir de las herramientas tecnológicas que se le proporcionan.

Por lo tanto es natural que los jóvenes quieran estar en constante contacto con la tecnología, pues han crecido junto a ella y les resulta atractiva y fácil de utilizar. Sumando

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la necesidad de un cambio en la forma de enseñanza, los constantes avances tecnológicos y la demanda de los estudiantes para que se incluyan elementos tecnológicos en sus aulas, da lugar a que se comiencen a desarrollar distintos recursos tecnológicos educativos, como este prototipo tecnológico para el apoyo del aprendizaje de la geometría utilizando mesas interactivas multitouch en la que se pueda trabajar de manera colaborativa y con recursos que sean atractivos e intuitivos en su manejo para la construcción del conocimiento para el aprendizaje de la geometría Por lo dicho anteriormente, a esta tesis le interesa profundizar en el desarrollo de prototipos educativos digitales sobre mesas interactivas multitouch para el apoyo al proceso de enseñanza aprendizaje de las matemáticas específicamente en el área de la geometría con el fin de que éstas se integren de manera significativa para ser realmente aprovechadas, logrando así alcanzar el objetivo de la construcción del conocimiento para el aprendizaje de la geometría.

1.3. JUSTIFICACIÓN La geometría es parte fundamental en la formación matemática y está contemplada en el Currículo Nacional Básico en todos los niveles de la educación básica enmarcándose en temas específicos de la misma. Sin embargo, es notorio que existe el desconocimiento o dificultad en compresión de algunos conceptos y propiedades geométricas cuando los estudiantes llegan al nivel de educación media. Se sabe que el alumno aprendió algunos elementos de geometría en la primaria o los desarrollo espontáneamente. Desde allí la enseñanza debe retomar este conocimiento y hacer evolucionar gradualmente hacia temas más avanzados. En esta etapa los alumnos deben conocer y usar con propiedad el lenguaje de la geometría. No es suficiente que se aprendan figuras, sólidos y fórmulas para calcular sus perímetros, áreas y volúmenes, sino que deben poder explorar e investigar sus propiedades geométricas a través de su uso en numerosas oportunidades para resolver problemas de la realidad, y se les deben de dar ejemplos muy variados de aplicaciones concretas. Desde el punto de vista pedagógico no podemos pretender que un alumno entienda la mecánica de un algoritmo sin utilizarlo en la práctica. La experimentación numérica, ya sea a mano o con calculadora, oculta la utilidad de los métodos y los convierte en algo pesado y aburrido, perdiendo la agilidad que les debe de caracterizar, por lo que

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utilizando las nuevas herramientas tecnológicas de alguna manera se puede dar mayor coherencia a su enseñanza. Macías (2014) Y de aquí surge la necesidad de considerar el uso de metodologías e instrumentos innovadores en el salón de clase; ya que es difícil conseguir que los alumnos lleguen a la geometría formal dándoles definiciones, teoremas y demostraciones para que ellos las memoricen; por ello el colocar un prototipo tecnológico de recurso educativo digital para la construcción del aprendizaje de la geometría en una mesa interactiva multitouch, como un valioso auxiliar para la enseñanza y el aprendizaje de la geometría en el nivel básico (primaria); ya que presenta la geometría de una manera dinámica y más accesible y en donde los alumnos pueden generar nuevas situaciones de aprendizaje que no son posibles lograr con los medios tradicionales como el lápiz y el papel. En el uso de la tecnología Lastra (2005) dice al respecto: El uso de software en matemáticas y, en particular, en geometría, permite tomar en cuenta las tendencias actuales en cuanto a las metodologías de la enseñanza; desarrollar la visualización, las múltiples representaciones y el hacer conjeturas, aspectos que están muy relacionados con las teorías constructivistas del conocimiento, las cuales plantean que el alumno construye significados asociados a su propia experiencia (p.27). Por otra parte Moreno y Rojano (2010) opinan que: Las estrategias educativas que se pongan en marcha deben respetar un principio fundamental: toda tecnología modifica sustancialmente las formas de construcción del conocimiento y la naturaleza misma por instrumentos, sean estos materiales o simbólicos. Como corolario podemos afirmar que el conocimiento que se adquiere mediante nuevos instrumentos es un conocimiento nuevo (p.1) Al disponer de los medios necesarios(prototipos tecnológicos sobre mesas interactivas multitouch) para llegar a concretizar estas ideas, la geometría nos brinda la posibilidad de trabajar con temas específicos, y en este caso de figuras geométricas nos dan la viabilidad para explorar sus propiedades, porque podemos manipularlas sin alterarlas, al mismo tiempo que los estudiantes desarrollan mejores habilidades para visualizar otras relaciones geométricas y alcanzar un dominio extraordinario de conceptos matemáticos.

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Las mesas interactivas multitouch son, sin duda, una tecnología muy prometedora en diversos campos, sin embargo, en la educación juega un papel muy importante al permitirle al educando, trabajar de forma autodidacta y colaborativa, al mismo tiempo.

Estas mesas han sido creadas también pensando en fines educativos, tal como lo menciona el Libro Pizarra Digital (2012): “Especialmente diseñadas para el ámbito educativo, han surgido las mesas multitáctiles o interactivas. Estas tienen el aspecto de una mesa común y sobre su superficie varias personas pueden, simultáneamente, interactuar y trabajar con diferentes contenidos. El cambio de perspectiva y su formato más cercano a la experiencia del usuario consiguen resultados muy positivos y cargados de motivación”

1.4. OBJETIVO GENERAL

Desarrollar un prototipo tecnológico basado en una mesa interactiva multitouch para apoyo al aprendizaje de la geometría en la educación básica.

1.4.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 

Elaborar un comparativo de plataformas para mesas interactivas.



Realizar cursos y clínicas de capacitación para elevar las capacidades necesarias para el proyecto.



Establecer esquemas de colaboración con la industria relacionada con el proyecto.



Desarrollar una colección de componentes gráficos asociado al proyecto.



Definir una metodología para la producción del prototipo.

1.5 OBJETO DE ESTUDIO 

Uso de mesas interactivas multitouch para el apoyo al aprendizaje de las matemáticas

1.6 UNIVERSO Para la realización del presente trabajo, fue de suma importancia la valiosa colaboración del Profr. Sergio Reyes Torres especialista del CENEVAL en el área de las matemáticas, además maestro en la escuela primaria “Carmen Serdan” de la Ciudad de Mexico para la

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elección de los temas de acuerdo a la curricula que establece la RIEB en la educación básica y permitirnos realizar las pruebas en su área de trabajo “salón de clases” donde imparte el sexto grado de primaria.

1.7 CATEGORÍAS CENTRALES Prototipos Educativos, Geometría, Matematicas, Superficies Multitouch, Computo Educativo, Escuela Primaria, Informatica Educativa.

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CAPÍTULO II LA GEOMETRÍA COMO CUERPO DE CONOCIMIENTO Y SUS DIFERENCTES MODELOS DE PRODUCCION En esta sección se presenta un panorama de la geometría en la educación básica de México bajo la normativa de la Reformar Integrar de Educación Básica (RIEB) se presenta los propósitos del estudio de las matemáticas para la educación primaria y secundaria, que se debe de enseñar en esos nivel y sobre todo tener un marco referencial a cual alinearnos para la construcción del prototipo tecnológico educativo para el apoyo al aprendizaje de la geometría. Por otro lado describimos la metodología de construcción de recursos educativos del caso LITE-UPIICSA basado en el proyecto “Laboratorio

de innovación en Tecnología

Educativa LITE-UPIICSA” que surge de un convenio de colaboración entre la Asociación Mexicana para la Innovación en tecnología educativa A.C (AMITE) y por la otra parte el Instituto Politécnico Nacional representado por la UPIICSA. De igual manera presentamos el caso de producción de la red de cómputo de IPN, esto para tener como referencia algunas metodologías de desarrollo para la construcción de recursos educatronicos.

2.1. LA GEOMETRÍA EN LA REFORMA INTEGRAL DE LA EDUCACIÓN BÁSICA EN MÉXICO (RIEB)

Un pilar de la Articulación de la Educación Básica es la RIEB, que es congruente con las características, los fines y los propósitos de la educación y del Sistema Educativo Nacional establecidos en los artículos Primero, Segundo y Tercero de la Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos y en la Ley General de Educación. Esto se expresa en el Plan de estudios, los programas y las guías para los maestros de los niveles de preescolar, primaria y secundaria. RIEB (2011)

La Articulación de la Educación Básica se centra en los procesos de aprendizaje de las alumnas y los alumnos, al atender sus necesidades específicas para que mejoren las competencias que permitan su desarrollo personal. RIEB (2011)

Los Programas de estudio 2011 contienen los propósitos, enfoques, Estándares Curriculares y aprendizajes esperados, manteniendo su pertinencia, gradualidad y coherencia de sus contenidos, así como el enfoque inclusivo y plural que favorece el

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conocimiento y aprecio de la diversidad cultural y lingüística de México; además, se centran en el desarrollo de competencias con el fin de que cada estudiante pueda desenvolverse en una sociedad que le demanda nuevos desempeños para relacionarse en un marco de pluralidad y democracia, y en un mundo global e interdependiente. RIEB (2011)

Por lo visto anteriormente las matemáticas son una herramienta intelectual sólida y potente, su dominio proporciona ventajas intelectuales. La educación matemática debe contemplar, además de la información y la construcción habilidades y técnicas, el desarrollo de capacidades, estructuras conceptuales y actitudinales.

Los recursos educativos que se están generando con este proyecto ofrece herramientas que permiten: formalizar contenidos curriculares, interactuando

con los Materiales

Educativos, planes de clase y Reactivos); favorece el trabajo colaborativo a través del trabajo en equipo.

Este interactivo está concebido para que alumnos y maestros se acerquen a los contenidos de los programas de estudio de Educación Básica, para promover la interacción y el desarrollo de las habilidades digitales, el aprendizaje continuo y se logre autonomía de aprender a aprender en el estudiante.

Trabajar con un Interactivo de matemática que reúne dinámicamente geometría permite apreciar los objetos matemáticos apoya la labor docente en el desarrollo de estrategias didácticas que posibiliten en los alumnos formular y validar conjeturas, plantear preguntas, utilizar procedimientos propios para la resolución de problemas, aplicando herramientas y conocimientos matemáticos simultáneamente para el desarrollo del pensamiento matemático; a su vez potencializan el trabajo de los alumnos evolucionando procedimientos y estrategias cognitivas; desarrollando en los alumnos competencias que permitan: 

Pensar y razonar (distinguir entre estos dos tipos de trabajo intelectual, ambos implican entender y comprender ideas, argumentar y saberlos utilizar en diversas situaciones y contextos pero se hace hincapié de que el segundo requiere de un proceso de pensamiento más estructurado y complejo).

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Argumentar (entender cuándo una situación matemática es correcta o no, identificar si la idea es verdadera o falsa y por qué, dar un argumento consistente, tener sentido común para desarrollar la heurística, crear frases coherentes, expresar razonamientos matemáticos desde los más simples hasta los más complejos).



Comunicar (de forma oral, escrita, gestual, visual, simbólica, gráfica, explícita, implícita, (etcétera).



Modelar (diseñar, interpretar y usar diversos tipos de estructuras o formas para describir la realidad).



Plantear y resolver problemas (a partir de la implementación de estrategias heurísticas a diversos niveles y con distintos recursos, buscar los caminos para llegar a la solución del problema sin seguir un método específico).



Representar (codificar, decodificar e interpretar símbolos, gráficas, dibujos, imágenes)



Traducir y contextualizar el significado de diferentes formas, signos, símbolos, etcétera).



Utilizar el lenguaje simbólico de acuerdo a la estructura de pensamiento lógico de quien aprende, siendo éste cada vez más complejo a medida que aumenta el desarrollo intelectual del individuo hasta llegar a la etapa de operaciones formales

Los ambientes de aprendizaje que se generan al trabajar con el interactivo son escenarios construidos para favorecer de manera intencionada las situaciones de aprendizaje.

Generar situaciones que se pueden abordar en el aula, en la escuela y en el entorno, ya que la situación de aprendizaje planteada a través del juego del interactivo no sólo tiene lugar en el salón de clases, sino fuera de él para promover la oportunidad de formación en otros escenarios presenciales y virtuales.

El diseño de actividades de aprendizaje apoyadas por este tipo de recursos requiere del conocimiento y sentido de lo que se aborda y el proceso que sigue el alumno al construir,

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validar y formalizar conocimientos que subyacen en los propósitos de estos recursos y la relación que tiene de cómo aprenden los alumnos. Las posibilidades que tienen para acceder a los problemas que se les plantean y qué tan significativos son para el contexto en el que se desenvuelven; considerando que es el juego uno de los contextos naturales en los que alumnos aprenden.

2.1.1. LA EDUCACIÓN PRIMARIA EN MÉXICO DESDE LA RIEB

La Reforma Integral de la Educación Básica (RIEB) presenta áreas de oportunidad que es importante identificar y aprovechar, para dar sentido a los esfuerzos acumulados y encauzar positivamente el ánimo de cambio y de mejora continua con el que convergen en la educación las maestras y los maestros, las madres y los padres de familia, las y los estudiantes, y una comunidad académica y social realmente interesada en la Educación Básica. RIEB (2011)

Con el propósito de consolidar una ruta propia y pertinente para reformar la Educación Básica de nuestro país, se ha desarrollado una política pública orientada a elevar la calidad educativa, que favorece la articulación en el diseño y desarrollo del currículo para la formación de los alumnos de preescolar, primaria y secundaria; coloca en el centro del acto educativo al alumno, el logro de los aprendizajes, los Estándares Curriculares establecidos por periodos escolares, y favorece el desarrollo de competencias que le permitirán alcanzar el perfil de egreso de la Educación Básica.

La RIEB culmina un ciclo de reformas curriculares en cada uno de los tres niveles que integran la Educación Básica, que se inició en 2004 con la Reforma de Educación Preescolar, continuó en 2006 con la de Educación Secundaria y en 2009 con la de Educación Primaria, y consolida este proceso aportando una propuesta formativa pertinente, significativa, congruente, orientada al desarrollo de competencias y centrada en el aprendizaje de las y los estudiantes.

La Reforma de la Educación Secundaria se sustenta en numerosas acciones, entre ellas: consultas con diversos actores, publicación de materiales, foros, encuentros, talleres, reuniones nacionales, y seguimiento a las escuelas; se inició en el ciclo escolar 2004-

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2005, con la etapa de prueba en aula en 127 escuelas secundarias, de las cuales se obtuvieron opiniones y sugerencias que permitieron fortalecer los programas. RIEB (2011)

La consolidación de la Reforma en Educación Secundaria ha planteado grandes desafíos a los docentes y al personal directivo. El avance en este proceso de cambio y tomando en cuenta las opiniones y sugerencias del personal docente y directivo, derivadas de su experiencia al aplicar los programas de estudio 2006– requirió introducir modificaciones específicas para contar hoy día con un currículo actualizado, congruente, relevante, pertinente y articulado en relación con los niveles que le anteceden (preescolar y primaria), sin alterar sus postulados y características esenciales; en este sentido, al proceso se le da continuidad.

La acción de los docentes es un factor clave, porque son quienes generan ambientes propicios para el aprendizaje, plantean situaciones didácticas y buscan motivos diversos para despertar el interés de los alumnos e involucrarlos en actividades que les permitan avanzar en el desarrollo de sus competencias.

La RIEB reconoce, como punto de partida, una proyección de lo que es el país hacia lo que queremos que sea, mediante el esfuerzo educativo, y asume que la Educación Básica sienta las bases de lo que los mexicanos buscamos entregar a nuestros hijos: no cualquier México, sino el mejor posible.

La Secretaría de Educación Pública valora la participación de docentes, directivos, asesores técnico-pedagógicos, madres y padres de familia, y toda la sociedad, en el desarrollo del proceso educativo, por lo que les invita a ponderar y respaldar los aportes de los Programas de estudio 2011 de Educación Secundaria en el desarrollo de las niñas, los niños y los adolescentes de nuestro país.

2.1.2. LA GEOMETRÍA EN LA EDUCACIÓN PRIMARIA EN MÉXICO Las matemáticas y su enseñanza en la educación básica en México es un apartado que reviste singular importancia para los docentes y para la sociedad en general, retomando los Propósitos del estudio de las Matemáticas para la Educación Básica.RIEB(2011):

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Desarrollen formas de pensar que les permitan formular

conjeturas y

procedimientos para resolver problemas, y elaborar explicaciones para ciertos hechos numéricos o geométricos. 

Utilicen diferentes técnicas o recursos para hacer más eficientes los procedimientos de resolución.



Muestren disposición para el estudio de la matemática y para el trabajo autónomo y colaborativo.

Encontramos que distamos aún mucho de alcanzar este perfil; los bajos resultados que se han reportado en las pruebas de Evaluación Nacional del Logro Académico en los Centros Escolares (ENLACE) así lo demuestran (SEP, 2013). Estas evaluaciones nos proporcionan información diagnóstica del grado o nivel en que los alumnos se han apropiado de los contenidos de la asignatura. Si además se consideraran parámetros, como son: evaluaciones internas, concursos escolares, estadísticas de logro educativo, deserción, reprobación y eficiencia terminal, estos elementos permitirían analizar con mayor detalle los posibles factores que inciden en la baja calidad educativa. En los resultados que la Secretaría de Educación Pública reporta para ENLACE 2013 a nivel nacional (op. cit.), en el renglón de las matemáticas, se observa que el 22.8% del alumnado de educación básica reprobó la prueba de matemáticas; el 49.5% pasó con conocimientos elementales; el 23.0% consiguió una calificación "buena"; y sólo el 0.7 por ciento consiguió la nota "excelente”.

Al analizar lo anterior, observamos que casi una cuarta parte de la población examinada no ha logrado obtener los conocimientos mínimos indispensables para su nivel y por lo tanto no han desarrollado habilidades propias de la asignatura, mientras que casi la mitad de esta población escolar requiere fortalecer sus conocimientos y desarrollar estas habilidades.

Otras instituciones, como la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE) a través del Programa Internacional para la Evaluación de la Educación (PISA), nos sitúa, en el 2012, en los últimos lugares de entre 65 países participantes. México ocupó el lugar 53 en la media de desempeño de la escala global de Matemáticas, alcanzando apenas un promedio de nivel 1 de los 6 que se manejan. (Díaz, Flores & Martínez, 2007) Si se toma en cuenta que PISA, citado en el manual del maestro para la

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evaluación PISA de la Secretaría de Educación Pública (Falabella Luco, 2009, p. 14) define la competencia matemática como: “La capacidad de un individuo para identificar y entender el rol que juegan las matemáticas en el mundo, emitir juicios bien fundamentados y utilizar las matemáticas en formas que le permitan satisfacer sus necesidades como ciudadano constructivo, comprometido y reflexivo”

Es necesario encontrar estrategias y herramientas de aprendizaje que permitan a nuestros estudiantes superar estos bajos niveles de aprovechamiento y desarrollar habilidades que permitan aplicar sus conocimientos a contextos menos estructurados, eligiendo las herramientas matemáticas más adecuadas así como la forma más útil de emplearlas para solucionar problemas cotidianos.

Bajo esta perspectiva, la tarea del docente sería generar una atracción natural y un gusto por la asignatura, provocando que el alumno perciba las matemáticas como un conjunto de herramientas accesibles, con las que puede resolver diversas situaciones cotidianas.

2.1.3. LA GEOMETRÍA DE 1° A 3° EN LA ESCUELA PRIMARIA EN MÉXICO. Los Estándares Curriculares de Matemáticas presentan la visión de una población que sabe utilizar los conocimientos matemáticos. Comprenden el conjunto de aprendizajes que se espera de los alumnos en los cuatro periodos escolares para conducirlos a altos niveles de alfabetización matemática. RIEB (2011).

Se organizan en:

1. Sentido numérico y pensamiento algebraico 2. Forma, espacio y medida 3. Manejo de la información 4. Actitud hacia el estudio de las matemáticas

Su progresión debe entenderse como:

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• Transitar del lenguaje cotidiano a un lenguaje matemático para explicar procedimientos y resultados. • Ampliar y profundizar los conocimientos, de manera que se favorezca la comprensión y el uso eficiente de las herramientas matemáticas. • Avanzar desde el requerimiento de ayuda al resolver problemas hacia el trabajo autónomo.

Al término de la Educación Básica, el alumno:

1. Desarrolla un concepto positivo de sí mismo como usuario de las matemáticas, el gusto y la inclinación por comprender y utilizar la notación, el vocabulario y los procesos matemáticos. 2. Aplica el razonamiento matemático a la solución de problemas personales, sociales y naturales, aceptando el principio de que existen diversos procedimientos para resolver los problemas particulares. 3. Desarrolla el hábito del pensamiento racional y utiliza las reglas del debate matemático al formular explicaciones o mostrar soluciones. 4. Comparte e intercambia ideas sobre los procedimientos y resultados al resolver problemas.

2.2. PROMOTOR TIC EN LAS ESCUELAS DE NIVEL BÁSICO

A partir del ciclo escolar 2014-2015, las escuelas de preescolar, primaria y secundaria en la capital del país contarán con una nueva estructura docente, que considera crear el cargo de subdirector de operación escolar y dos promotores, uno para lectura y otro para el uso de las tecnologías de la información y la comunicación (TIC). Laura Poy Solano (2014). Esto nos lleva que el gobierno federal está impulsando el uso de tecnologías en las aulas, aunque apenas iniciara en la capital del país, es un gran logro educativo – tecnológico para la utilización de tecnologías emergentes como es el caso de las mesas interactivas multitouch para el apoyo del aprendizaje de los estudiantes.

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2.3. EL CASO LITE-UPIICSA Después de ver el panorama de la geometría en la educación mexicana y basándose en lineamientos de la RIEB, surge como un convenio de colaboración que celebraron por parte de la AMITE, asociación mexicana para la innovación en tecnología educativa A.C y por la otra parte el Instituto Politécnico Nacional representado por la UPIICSA, el objetivo del presente convenio, es el de apoyar al proyecto denominado “Laboratorio

de

innovación en Tecnología Educativa LITE-UPIICSA”, el cual se refiere al desarrollo de tres prototipos para

enseñanza – aprendizaje de las matemáticas para nivel básico

utilizando una mesa interactiva multitouch y/o mundos virtuales El laboratorio LITE-UPIICSA pretende ser el primer espacio de tecnología especializada para la construcción de los primeros prototipos de recursos educativos basados en mesas interactivas multitouch en el Instituto Politécnico Nacional sobre las plataformas 3M dados sus atributos físicos y de funcionalidad por sus 60 puntos que hoy en día está entre las proveedora de hardware que cuenta con esta características sobre una tecnología capacitiva, que en el mercado es de lo mejor para la desarrollo de prototipos tecnológicos sobre mesas interactivas multitouch. El Instituto Politécnico Nacional tiene una larga trayectoria y un reconocido prestigio en la formación de profesionistas en el área de cómputo, reputación avalada por las diversas contribuciones que han hecho sus estudiantes, egresados, docentes e investigadores a la sociedad en el terreno de las disciplinas en computación. Red de computo IPN (2014). El notable crecimiento en el número de disciplinas en computación y la importancia que éstas tienen en el desarrollo social nos obligan a lograr una mejor articulación que permita dar una mejor respuesta a las diversas problemáticas y necesidades de la sociedad. La complejidad en la que actualmente se desarrollan las sociedades requieren de soluciones que integren los conocimientos de diversas disciplinas y sobre todo de un trabajo grupal inter y transdisciplinario. Red de computo IPN (2014). Por lo anterior, la Red de Computación se concibe como un instrumento de colaboración académica que permite una eficaz integración de sus miembros, con el objetivo de lograr una mayor integración que responda de forma sistémica a las necesidades institucionales, sociales y mundiales.

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2.3.1 EL PROYECTO LITE-UPIICSA. El proyecto LITE-UPIICSA es un ejemplo del trabajo de la Red de Cómputo del IPN, para la colaboración académica entre instituciones, este proyecto surge a raíz de una convocatoria para la creación de Redes, ciencia y equipamiento de aulas digitales de acuerdo con el objetivo del convenio de colaboración ICYTDF/333/2011, con el propósito de apoyar al proyecto denominado “Aulas Digitales en el Distrito Federal” El objeto del convenio es apoyar el proyecto denominado “Laboratorios de Innovación en Tecnología Educativa LITE-UPIICSA, conforme a lo que a continuación se describe: Para la realización, del plan desarrollo de los prototipos la UPIICSA proveo de los recursos humanos y materiales, necesarios para llevar a cabo las actividades contempladas en el proyecto y se dividió en 5 etapas que se describen a continuación: Etapa 1. Definición de Recursos. Etapa 2. Pruebas a plataformas. Etapa 3. Diseño Didáctico. Etapa 4. Desarrollo de los recursos. Etapa 5. Fase de pruebas. Etapa 6. Informe Final.

2.3.2. LABORATORIO LITE-UPIICSA Después de revisar el caso del proyecto LITE-UPIICSA, en donde la participación de la UPIICSA es de suma importante para el cumplimiento de los objetivos dentro del apartado de compromisos del IPN se establece que UPIICSA destinara el área para el laboratorio. Por lo anterior el laboratorio LITE-UPIICSA se crea a partir del convenio de colaboración entre la AMITE y el IPN para la construcción de un espacio dedicado específicamente al desarrollo y aplicación de las nuevas tecnologías a la educación y apoyar principalmente al proyecto denominado “Laboratorio de Innovación en

Tecnología Educativa LITE-

UPIICSA” Se requirió de las siguientes características para la construcción del área de desarrollo para el laboratorio:

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Requerimiento

Área física

Características

4x4 metros cuadrados (mínimo) Debe ser un área restringida por seguridad de los equipos sofisticados.

Inmobiliario

Detalles

Dimensiones de la Mesa Interactiva:(A x H) 1018.08 x 572.67mm. Dentro de la cotización se contemplaron tres equipos de escritorio para el desarrollo de los prototipos y para el espacio de cada uno de estos equipos se necesitaría 1 metro y medio como mínimo. Se recomienda que el lugar sea restringido para los integrantes del proyecto, con algún tipo de control de entrada y salida (bitácora). El área no puede ser muy transitada y por seguridad de los equipos, éstos no deben ser expuestos a cualquier personal.

4 sillas

Se requiere de una silla para la mesa y 3 para cada equipo de escritorio.

3 escritorios

Cada equipo de escritorio requiere un mueble para soportarlo.

Ventilación

1 Sistema de Aire Acondicionado

Se recomienda ventilación por medio de un sistema de aire acondicionado para evitar que las partículas de polvo deterioren los equipos de cómputo.

Iluminación

Iluminación artificial

Deben utilizarse lámparas que provean de una iluminación adecuada para el Laboratorio de Desarrollo.

Conexiones eléctricas

8 tomas de corriente

Estas deben de ser de 110/220 volts a 60 hz, Dos tomas de corriente junta a la mesa, y dos tomas por cada uno de los equipos de desarrollo.

Tabla 1 Características del laboratorio LITE-UPIICSA (Creación Propia)

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CAPÍTULO III TECNOLOGIAS EDUCATIVAS INTERACTIVAS MULTITOUCH

En esta sección se da un contexto de las mesas interactivas multitouch basadas en superficies táctiles globalmente, se describen algunos casos de aplicaciones en el ámbito educativo. Hablaremos de lo que es un software educativo dirigido a la enseñanza y que el diseño y desarrollo de software educativo debe ser una tarea acometida por equipos multidisciplinarios jugando cada uno de estos roles o perfiles donde cualquier combinación de estos roles en una misma persona es válida, siempre que se logre plasmar en un programa de computador más aspectos de los contenidos de asignaturas. También se presentan ejemplos de modelos y desarrollo de software de colaboración, por último se da la definición de lo que es una mesa interactiva multitouch, características de la mesa interactiva multitouch que vamos a utilizar para la implementación del desarrollo para el prototipo tecnológico para el apoyo del aprendizaje de la geometría utilizando mesas interactivas multitouch

3.1. APRENDIZAJE DE LA GEOMETRÍA APOYADA CON TIC Es imprescindible anotar cómo el uso masificado de mediadores informáticos para la enseñanza y aprendizaje de campos específicos del saber, como la Geometría, requiere de métodos y modelos de validación que den cuenta del proceso mismo al cual asisten, y a su vez, presenten información suficiente acerca del grado o nivel de desempeño alcanzado por los estudiantes que hacen uso de estos mediadores informáticos. Más allá del impacto social y tecnológico, es necesario abordar el problema del aprendizaje significativo a la luz de la simbiosis pedagogía, psicología e informática. (Revista Virtual Universidad Católica del Norte 2009) Es de suma importancia que el proceso de aprendizaje este basado en

contextos

significativos y accesibles para los estudiantes, favoreciendo la comprensión por sobre mecanismo y aprendizajes de reglas sin sentido; se realicen en climas de trabajos propicios para la participación, permitiendo que los alumnos y alumnas expresen sus ideas, aborden desafíos y perseveren en la búsquedas de solución. La Informática educativa en geometría a grandes rasgos la enseñanza apoyada con los medios actuales (mesas interactivas) ofrecen grandes oportunidades al mundo de la

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educación. Pueden facilitar el aprendizaje de temas específicos de la curricular del plan de estudios a cualquier nivel educativo en la enseñanza de las matemáticas. Hay que entender también que la informática no es simplemente una herramienta técnicas para resolver problemas si no también un modelo de razonamiento, es por ello que la informática trata de encontrar su verdadera identidad

a través de dar respuesta

metodológicamente para resolver problemas, es por ello que la relación matemática e informática es natural y está dada desde el inicio de la computación y su uso favorece la comprensión de los conceptos insertos en ella y así favorece al aprendizaje de las matemáticas. La tecnología informática y de comunicaciones (TIC) nos provee de diferentes recursos: paquetes integrados, software educativo e internet, estos recursos son sin duda alguna valiosos recursos para el apoyo al proceso de enseñanza aprendizaje de los estudiantes, produciendo cambios significativos en las prácticas pedagógicas, metodológicas de enseñanzas y la forma en que los estudiantes acceden a los conocimientos e interactúan con los conceptos matemáticos presentes en ellos.

3.1.1. SOFTWARE EDUCATIVO

De todas las formas de aplicación de las nuevas tecnologías, una de las más extendidas y utilizadas por su adecuación a las teorías de la enseñanza-aprendizaje son los sistemas conocidos como Software Educativo. Se entiende por Software Educativo, según Marqués (2005), aquellos programas para ordenador [computador] creados con la finalidad específica de ser utilizados como medio didáctico, es decir, para facilitar los procesos de enseñanza y de aprendizaje.

En el desarrollo de software dirigido a la enseñanza se debe, necesariamente, involucrar a tres grandes ciencias, que son: 

La Psicología y ciencias del aprendizaje, las cuales indican los aspectos teóricos, didácticos, pedagógicos y metodológicos que hay que seguir para que el producto contribuya al aprendizaje significativo.

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El área específica de conocimiento, aportando los contenidos del dominio que se desean transmitir. Estos contenidos incluyen los elementos básicos y avanzados del tema en estudio.



La computación, que permite el diseño y creación de sistemas capaces de unir en un programa de computadora los aspectos relacionados con los puntos anteriores.

De lo anterior, se desprende que el diseño y desarrollo de software educativo debe ser una tarea acometida por equipos multidisciplinarios, como indica Martino (2004), que integren perfiles tales como: a) Experto en contenido, quien conoce el tema o área de desarrollo. b) Procesador didáctico, quien dispone de mucha experiencia docente sobre cómo enseñar. en el nivel educativo de los destinatarios para los cuales se diseña el software. c) Diseñador gráfico, será quien realizará la mirada desde la interface del software. d) Programador, será quien realizará las partes más complejas de la programación.

Cualquier combinación de estos roles en una misma persona es válida, siempre que se logre plasmar en un programa de computador más aspectos de los contenidos de asignaturas. Deben considerarse los aspectos y teorías de aprendizaje que hagan del sistema desarrollado deseable, aprendible, motivante, que genere deseos de continuar en la búsqueda de conocimiento, es decir que debe haber una gran integración entre la psicología y ciencias del aprendizaje y la computación. Adicionalmente, es necesario en la actualidad que este software disponga de la capacidad de intercambiar conocimientos, es decir que el aprendizaje no sea sólo personal o individual, sino como parte de un colectivo que es capaz de aportar valor agregado el cual puede ser expuesto mediante un software de computadora

3.1.2. SOFTWARE DE COLABORACIÓN Como vimos en el anterior punto el software educativo se basa en el colectivismo que es capaz de aportar valores agregados para el aprendizaje.

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Por ello el software de colaboración busca un aprendizaje colaborativo busca propiciar espacios en los cuales se dé el desarrollo de habilidades individuales y grupales a partir de la discusión entre los estudiantes al momento de explorar nuevos conceptos. Podría definirse como un conjunto de métodos de instrucción y entrenamiento apoyados con tecnología así como estrategias para propiciar el desarrollo de habilidades mixtas (aprendizaje y desarrollo personal y social) donde cada miembro del grupo es responsable tanto de su aprendizaje como del de los restantes del grupo (Wikipedia, la enciclopedia libre, 2006).

Algunos ejemplos de software de colaboración:

KMS es un sistema hipermedial a gran escala para el trabajo colaborativo. Busca mejorar la productividad del usuario a través de la simplicidad del modelo conceptual de datos. Está diseñado para realizar una amplia gama de aplicaciones, tales como publicaciones electrónicas, documentación en línea, administración de proyectos, ingeniería de software y enseñanza asistida por computadora. Existen desarrollos de versiones más actuales, como es el caso de Expeditee. Akscyn (2011). El modelo presentado por KMS es una manera muy práctica para generar ideas, manipularlas y crear enlaces entre ellas. Es por esto que el modelo tiene una gran utilidad y se puede aprovechar para realizar una implementación similar para la creación de enlaces entre ideas haciendo uso de superficies multitáctiles.

Por otro lado Apted (2006) presentaron una interfaz multitáctil de colaboración para compartir fotografías digitales diseñadas para adultos mayores. Una solución que integra herramientas digitales y en papel para crear y compartir información se presenta en: Haller (2010). Cuenta con un software para realizar bosquejos y anotaciones a través de laptops, plumas digitales y pizarrones interactivos para facilitar las discusiones de grupo. Algunos ejemplos de desarrollos para colaboración incluyen el de Sánchez (2008) que define KBoard un software que apoya el trabajo grupal en salas multimediales. Implementa las nociones de ligar marcos a través de objetos. De igual manera Sánchez (2008) muestra a STRATA, un ambiente de colaboración síncrono para interactuar y colaborar de manera local y remota sobre un área de trabajo. En este ambiente, los teleapuntadores ayudan a concientizar al equipo acerca de la existencia de otros integrantes

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que están participando paralelamente, mientras que las capas transparentes facilitan la realización de anotaciones simultáneas.

Huerta (2010) presenta a Vozze, un software que acelera la captura de ideas por medio del reconocimiento de voz en entornos de colaboración; Fuentes (2010), describe InnovaTouch, un conjunto de ademanes desarrollados para mejorar la interacción humano-computadora y Borbón (2010), presenta a WITS, una herramienta para construir aplicaciones utilizando servicios de geolocalización.

Harris (2009) realizaron un estudio en un salón de clases para investigar el uso potencial de una mesa con tecnología táctil para apoyar el aprendizaje colaborativo en niños. Los resultados muestran que las condiciones de usar la tecnología táctil, no afectan la frecuencia o interacciones equitativas, pero si influencia la naturalidad de la discusión entre los niños, quienes incluso platican más acerca de la tarea a realizar.

En Nacenta (2007) desarrollan un marco de trabajo que diferencia varias técnicas de interacción y un estudio exploratorio que provee evidencia de cómo estas técnicas cambian la coordinación y la colaboración entre un grupo de trabajo, mientras realizan tareas en una mesa interactiva. Cheng (2009) presentaron un estudio para investigar la potencialidad de usar una mesa multitáctil en apoyo a la interacción y colaboración durante las actividades de aprendizaje.

En Jordà (2010) se proveen de algunos enfoques para desarrollar aplicaciones en superficies interactivas. Khaled (2009) presentaron observaciones de un juego colaborativo sobre una mesa multitáctil prestando atención en el ambiente físico-social y sus problemas técnicos. Durante el trabajo de Peltonen (2008) se observaron las formas de interacción de las personas que trabajan con una superficie vertical multitáctil ubicada en las calles de una ciudad. En los estudios de Tang (2006) se demuestran las consecuencias del trabajo en equipo e individual sobre una mesa multitáctil. Tales ejemplos abordan el uso de pantallas multitáctiles por varios usuarios al momento de ejecutar tareas compartidas.

En cuanto a cuestiones de usabilidad en este tipo de dispositivos, pueden encontrarse trabajos como los de Ryall (2006), quienes realizan observaciones de experiencias de usuarios trabajando de manera solitaria en mesas interactivas en cuatro diferentes contextos del mundo real, todos ellos en ambientes no controlados.

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Debido a la necesidad de trabajar en ambientes colaborativos, estos desarrollos son atractivos y útiles al momento de trabajar en equipo. Es por ello que se requiere de aplicaciones que impulsen la colaboración mediante el uso de tecnologías alternativas como las multitáctiles.

Las superficies multitáctiles pueden encontrarse con orientaciones verticales y horizontales. Para lograr interacción con éstas superficies es necesario de hardware y software de detección, el cual puede basarse en reconocimiento de toques a la superficie, o algunos más completos usados para reconocimiento de objetos. En conjunto éste hardware y software pueden detectar uno o múltiples toques a la vez dependiendo de sus características.

3.1.3. LAS MESAS INTERACTIVAS EN LA EDUCACIÓN

Existen proyectos sobre superficies interactivas, pero no hay un proyecto enfocado a desarrollo de prototipos a la medida de temas centrales educativos como apoyo al aprendizaje de las matemáticas o algún otro tema de la curricular del plan de estudios contenidos en la SEP para niveles de educación básica, es aquí donde nuestro desarrollo toma una gran importancia ya que estamos innovando en el desarrollo de estos prototipos interactivos para apoyo al aprendizaje de la geometría como caso particular. Hoy en día existen un sin fin de mesas interactivas con fines educativos, solamente mencionaremos las más importantes que hay en el mercado en la actualidad, que a continuación describiremos: 1. Education Fast Forward 10 ActivBoard 500 Pro: Es una pizarra interactiva de vanguardia con funciones intuitivas de lápiz, varios usuarios y multitouch. Con un diseño que fomenta una verdadera experiencia de aprendizaje en colaboración, ActivBoard 500 Pro admite el uso de hasta cuatro alumnos simultáneamente. Resulta fácil mover, girar y cambiar la escala de las imágenes mediante movimientos del dedo, mientras que la función de lápiz proporciona una herramienta ideal para tareas que requieren un bolígrafo, como resolver una ecuación matemática. Promethean (2013)

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Ilustración 1 Mesa interactiva multitouch ActivBoard 500 Pro (Promethean, 2013)

2. ActivTable: ActivTable motiva a los alumnos y les permite dirigir su propio aprendizaje impulsando la participación, la toma de decisiones consensuadas y la colaboración en el aula. Esta mesa interactiva para varios usuarios permite que hasta seis alumnos usen simultáneamente herramientas individuales, exploradores web y recursos para que sus esfuerzos individuales contribuyan al progreso del grupo hacia un objetivo en común. Todas las actividades de ActivTable se adecuan a normas de Estados Unidos y de Reino Unido y los profesores pueden modificarlas para que se adapten a sus objetivos de aprendizaje. Promethean(2013).

Ilustración 2 Mesa interactiva multitouch ActivTable (Promethean, 2013)

3. SMART Table®: La SMART Table es una cautivadora herramienta de colaboración social e inclusiva que hace que los alumnos se entusiasmen fácilmente por el aprendizaje. Es una forma estupenda de mejorar las habilidades sociales y académicas de los alumnos activos y ayudar a que todos los alumnos alcancen el éxito. SMART (2014).

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Ilustración 3 Mesa interactiva multitouch SMART Table® (SMART ,2014).

3.2. APRENDIZAJE A TRAVÉS DE MESAS INTERACTIVAS MULTITOUCH

En esta sección trataremos el tema del aprendizaje a través de las mesas interactivas multitouch, donde describiremos las principales características de las mesas interactivas basadas en superficies táctiles para el apoyo al mismo. Hablaremos de casos de usos y proyectos de prototipos tecnológicos en países del mundo sobre mesas interactivas multitouch, de cómo el uso de una mesa interactiva nos genera el espacio para el trabajo colaborativo de grupos de estudiantes para la generación de innovación.

3.2.1. MESAS INTERACTIVAS.

Las mesas interactivas permiten a los alumnos dirigir su propio aprendizaje impulsando la participación, el interés y la creatividad en el aula para un mejor aprendizaje de las estructuras de control en la lógica de programación. La intuitiva interfaz táctil permite que hasta seis usuarios accedan simultáneamente a una infinidad de actividades, herramientas y recursos educativos listos para usar. Los estudiantes pueden trabajar en pequeños grupos juntos para completar una actividad o individualmente para contribuir a la finalización de un proyecto grupal.

3.2.2. MESAS INTERACTIVAS BASADAS EN SUPERFICIES TÁCTILES Las superficies táctiles, tales como pizarrones o mesas interactivas multitouch, resultan útiles en los procesos de aprendizaje. Esto es porque permiten una visualización general

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de lo que se está realizando. Según (Libro Pizarra Digital (2012)) “Especialmente diseñadas para el ámbito educativo, han surgido las mesas multitáctiles o interactivas. Estas tienen el aspecto de una mesa común y sobre su superficie varias personas pueden, simultáneamente, interactuar y trabajar con diferentes contenidos. El cambio de perspectiva y su formato más cercano a la experiencia del usuario consiguen resultados muy positivos y cargados de motivación”

Las interfaces multitáctiles son una tecnología computacional que permite registrar simultáneamente dos o más puntos de contacto con diversas posiciones en una pantalla. Este tipo de tecnologías se posicionan como una fase evolutiva en cómputo e interfaces de usuario Seow (2009). A la acción más básica de interacción con este tipo de interfaces se le conoce como "toque", el cual se refiere a un punto de contacto de un dedo con la superficie. Este toque es algunas veces más natural, atractivo y conveniente que usar un ratón, un teclado o una pluma. Existen países en los cuales se usan mesas interactivas para usos educativos. A continuación, algunos ejemplos de ello: En Perú, la empresa Smart Technologies, creo la Smart Table que es utilizada en aulas de clase. Una profesora de del colegio La Unión del mismo país mencionó “Los niños aprenden a trabajar en equipo, a respetar sus turnos y hacer acuerdos para poder trabajar. De ese modo respetan normas y se incentiva la tolerancia y el respeto” (Ortiz, 2011). En Argentina (Espíndola 2012), también se han desarrollado prototipos de mesas interactivas, solo que en dicho país, con la finalidad de clases musicales, este prototipo fue desarrollado en el Instituto Universitario Nacional de Artes, pues se consideró que era más factible que un alumno aprendiera creando, teniendo contacto con diferentes estructuras musicales y de manera gestual. Con el uso de software libre, se pretende una mejor comprensión musical y el desarrollo de la creatividad de los alumnos.

3.2.3. PROYECTOS SOBRE SUPERFICIES INTERACTIVAS Describiremos algunos proyectos sobre superficies interactivas multitouch donde tienen como objetivo el desarrollo de espacios interactivos de aprendizaje colaborativo para el desarrollo de procesos de innovación que realizan grupos de trabajos locales y remotos.

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3.2.3.1.-Superficies interactivas como apoyo al trabajo colaborativo mixto en estudios de ingeniería

Este proyecto tiene como objetivo el desarrollo de espacios interactivos de aprendizaje que mejoren la calidad del trabajo colaborativo realizado en modalidades mixta y a distancia por grupos de estudiantes de ingeniería. Además que con este proyecto se espera, además de desarrollar tecnología innovadora, llevar a cabo evaluaciones controladas en un aula-laboratorio especialmente diseñada (con instalaciones tipo cámara de Gesell), y luego en escuelas, que arrojen evidencias objetivas acerca de las bondades y limitaciones del enfoque. Objeto de estudio del proyecto: Estudio de los intercambios e interacciones que surgen en un grupo de estudiantes de ingeniería durante la solución de problemas de diseño de manera colaborativa, en modalidades a distancia y mixta, utilizando para ello superficies interactivas que integran editores de dimensión humana, multiusuario y con control distribuido. Fernando Gamboa Rodríguez (2013).

3.2.3.2.- Superficies interactivas multi-táctiles: nuevo proyecto en el área de innovación El objetivo central de este proyecto es desarrollar un ambiente tecnológico para demostrar el potencial de superficies interactivas como apoyo a procesos de innovación que realizan grupos de trabajo locales y remotos. Se investigarán diferentes modelos y metodologías para facilitar la innovación, se observarán grupos de innovación aplicando diversas metodologías y se plantearán escenarios en los que las superficies interactivas tienen mayor potencial para la representación y captura de ideas, así como para su utilización en etapas posteriores de desarrollo de conceptos, productos y servicios objetos de la innovación. Mediante el estudio de la experiencia de usuarios y refinamientos sucesivos, se desarrollarán e integrarán componentes en diferentes niveles de una arquitectura, que incluirán un lenguaje de ademanes, mecanismos de reconocimiento de voz y manipulación y asociación de textos, así como flujos de trabajo para al menos una metodología de innovación. El ambiente resultante incorporará superficies interactivas mono-táctiles y multi-táctiles instaladas en las instituciones participantes conectadas mediante Internet 2 y podrá replicarse en otras instituciones miembros de CUDI. Los resultados del proyecto tendrán impacto particularmente en las comunidades de

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ingeniería, educación y bibliotecas digitales, quienes en el desarrollo de sus proyectos de innovación podrán utilizar metodologías soportadas por superficies interactivas. UDLAP (2014).

3.2.3.3.- Superficies Interactivas como apoyo a Procesos de Innovación (SIPI) El proyecto Superficies Interactivas como apoyo a Procesos de Innovación (SIPI) está siendo financiado por la Corporación Universitaria para el Desarrollo de Internet (CUDI) por un periodo de un año. A través de este proyecto se está desarrollando un ambiente tecnológico para promover, facilitar y apoyar las actividades que se realizan durante procesos de innovación. CUDI (2011).

Como podemos ver si existen proyectos sobre superficies interactivas, pero no hay un proyecto enfocado a desarrollo de prototipos a la medida de temas centrales educativos como apoyo al aprendizaje de las matemáticas o algún otro tema de la curricular del plan de estudios contenidos en la SEP para niveles de educación básica, es aquí donde nuestro desarrollo toma una gran importancia ya que estamos innovando en el desarrollo de estos prototipos interactivos para apoyo al aprendizaje de la geometría como caso particular.

3.2.4. TENDENCIAS INTERNACIONALES

Existen países en los cuales se usan mesas interactivas para usos educativos. A continuación, algunos ejemplos de ello:

En Perú, la empresa Smart Technologies, creo la Smart Table que es utilizada en aulas de clase. Una profesora de del colegio La Unión del mismo país mencionó “Los niños aprenden a trabajar en equipo, a respetar sus turnos y hacer acuerdos para poder trabajar. De ese modo respetan normas y se incentiva la tolerancia y el respeto

En Argentina también se han desarrollado prototipos de mesas interactivas, solo que en dicho país, con la finalidad de clases musicales, este prototipo fue desarrollado en el Instituto Universitario Nacional de Artes, pues se consideró que era más factible que un alumno aprendiera creando, teniendo contacto con diferentes estructuras musicales y de

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manera gestual. Con el uso de software libre, se pretende una mejor comprensión musical y el desarrollo de la creatividad de los alumnos.

Con la creación de las escuelas Steve Jobs, Holanda rompe con un esquema educativo tradicional basado en libros, abriendo paso a las nuevas tecnologías que aunque no se trata específicamente de una mesa interactiva, sí se están utilizando superficies táctiles como lo son las iPad, para desarrollar un espacio virtual. Lo único que no se toma en cuenta dentro de este nuevo esquema es el trabajo colaborativo.

Con los ejemplos anteriores se observa que el cambio en la forma de enseñanza ya se está dando en varios lugares con el fin de fomentar la creatividad y la participación colaborativa en forma eficiente de los alumnos con sus compañeros. Se pueden encontrar muchos otros ejemplos en los que se comprueba que los alumnos experimentan y analizan los elementos con los que están interactuando, mejorando así su aprendizaje.

3.3. METODOLOGÍA PARA LA PRODUCCIÓN DE RECURSOS EDUCATIVOS DIGITALES PARA MESAS INTERACTIVAS MULTITOUCH En este punto hablaremos de las metodologías que en el IPN a través de su red de computo se desarrollan y en el mundo que se están planteando para la producción de recursos educatronicos que constituyen a recursos educativos digitales que son utilizables para la enseñanza y el aprendizaje para mesas interactivas multitouch

3.3.1 LA PRODUCCIÓN DE RECURSOS INFORMÁTICO EDUCATIVOS EN EL SIGLO XXI

En esta sección mencionaremos algunos modelos de innovación pedagógicos, modelos de desarrollo profesionales, modelos de organización e innovación tecnológica en la integración de las tics en educación.

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3.3.1.1 MODELOS DE INNOVACIÓN PEDAGÓGICA RELATIVA A LOS CONTENIDOS Y ENFOQUES EN EL APRENDIZAJE La producción de contenidos educativos digitales, así como de herramientas informáticas para la producción y modificación de los contenidos, o los servicios de acceso a la información o de comunicación que son utilizables para la enseñanza y el aprendizaje, constituyen lo que podríamos llamar recursos educativos digitales. Algunos de estos recursos no se han diseñado con una finalidad educativa, o al menos de forma exclusiva, mientras que otros se producen exclusivamente para la educación, pero en casi todos los casos la producción del recurso no contempla su utilización en el aula dentro del proceso de producción, lo cual suele producir desajustes, con frecuencia de difícil solución. Los modelos de desarrollo de recursos digitales para la educación deben contemplar su utilidad en el aula, como se hace en eTwinning, por ejemplo, con lo que se satisfacen varios objetivos: se descubren con mucha rapidez los puntos fuertes y débiles del recurso, y es fácil detectar y, por lo tanto, corregir los defectos encontrados; el profesorado puede experimentar para descubrir el uso metodológico más apropiado, adquiriendo estrategias de uso e incorporando modelos innovadores de incorporación de las TIC; y el alumnado se siente inmerso en un proceso de crítica y depuración que suele ser muy motivador y estimula su espíritu crítico. ITE (2010). Hay que referencias en los apartados siguientes.

3.3.1.2. MODELOS DE DESARROLLO PROFESIONAL En los comienzos de esta segunda década del siglo XXI parece haber una idea más o menos generalizada de que para una correcta integración curricular de las TIC y para el desarrollo de las competencias digitales reconocidas en los sistemas educativos europeos es imprescindible, e inaplazable, potenciar al máximo la formación del profesorado de cualquier nivel educativo, planteando dicha formación desde y mediante cualquiera de las modalidades existentes en la actualidad: presencial, a distancia o mixta. Se debe hacer especial hincapié en que la formación inicial recibida durante el periodo de formación universitaria, tanto formal como informal, de gran parte del profesorado actualmente en activo no es suficiente para afrontar los nuevos retos y paradigmas de los procesos de enseñanza-aprendizaje y que debemos comenzar a pensar y a planear que el aprendizaje y la formación se realiza de forma continuada a lo largo de toda una vida profesional (lifelong learning). Por ello, en este grupo de trabajo se abordan dichos retos y las diversas formas o posturas para acometerlos. ITE (2010).

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3.3.1.3. MODELOS DE ORGANIZACIÓN E INNOVACIÓN TECNOLÓGICA EN LA INTEGRACIÓN DE LAS TIC EN EDUCACIÓN Los planes que llevan a cabo las autoridades nacionales, regionales y locales en todos los sistemas educativos para la introducción de nuevas tecnologías en el campo de la enseñanza tienen como finalidad principal la mejora de los procesos de enseñanza y aprendizaje en las aulas. Merece la pena señalar que rara vez se diseña tecnología ad hoc para su uso en educación, dado el alto coste que implicaría, sino que se parte de productos tecnológicos ya comercializados que se consideran adecuados para la enseñanza (como pizarras interactivas, netbooks, tablet-PCs, lectores de libros electrónicos, etc.). Normalmente, estas tecnologías se adaptan mediante el software que los controla, para mejorar la funcionalidad en su área de aplicación. El objetivo de este grupo de trabajo era analizar la dimensión tecnológica de los proyectos de introducción de las TIC en educación que en estos momentos se están llevando a cabo a través de la presentación de las experiencias que se están llevando a cabo en distintos países basadas en modelos innovadores. ITE (2010).

3.3.2. LA INGENIERÍA DE SOFTWARE RECURSOS EDUCATIVOS DIGITALES En esta sección se describe los fundamentos en los que se basa el software educativo: los métodos, las herramientas y los procedimientos que provee la ingeniería de software a fin de considerarlos para el desarrollo de los prototipos educativos. Se describen y analizan los paradigmas principales del ciclo de vida a la luz de la visión de Mario Piattini.

Piattini M. (1996). Se destaca la necesidad de una metodología para el desarrollo de productos lógicos y se describen las más importantes. A fin de seleccionar el ciclo de vida adecuado para cada desarrollo, se analizan las actividades de cada uno de los procesos de la misma.

3.3.2.1 FUNDAMENTOS

Los ingenieros en software y los programadores al momento de desarrollar un software de aplicación, se enfrentan a la falta de marcos teóricos comunes que puedan ser usados por todas las personas que participan en el desarrollo del proyecto informático.

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El problema se agrava cuando el desarrollo corresponde al ámbito educativo debido a la inexistencia de marcos teóricos interdisciplinarios entre las áreas de trabajo.

Si bien, algunos autores como Galvis (1996) reconocen la necesidad de un marco de referencia, teniendo en cuenta que se debe lograr la satisfacción de los requisitos en las diversas fases del desarrollo, de lo que constituye un material didáctico informatizado; esta necesidad sigue vigente, aunque en la mayoría de los casos analizados, se trata de software hipermedia diseñado a partir de herramientas de autor.

Marqués (1995), es otro de los autores que plantean un ciclo de desarrollo para software educativo de programas en diez etapas, con una descripción detallada de las actividades y recursos necesarios para cada una de ellas. El inconveniente principal de esta metodología es que centra el eje de la construcción de los programas educativos en el equipo pedagógico, otorgándole el rol protagónico. Es por este motivo, que en este capítulo se sintetizan las metodologías, métodos, herramientas y procedimientos de la ingeniería de software, que deben ser utilizados para lograr un producto de mejor calidad desde el punto de vista técnico. Su conocimiento y aplicación conjuntamente con las teorías: educativa, epistemológica y comunicacional permitirán el logro de un producto óptimo desde el punto de vista educativo.

Cabe recordar una de las primeras definiciones de ingeniería de software propuesta por Fritz Bauer en la primera conferencia importante dedicada al tema Naur (1969) como: “El establecimiento y uso de principios de ingeniería robustos, orientados a obtener software económico y que funcione de manera eficiente sobre máquinas reales”.

Posteriormente se han propuesto muchas definiciones destacando la importancia de base teórica ingenieril para el desarrollo del software. "La ingeniería del software surge a partir de las ingenierías e sistemas y de hardware, y considera tres elementos clave: que son los métodos, las herramientas y los procedimientos que facilitan el control del proceso de desarrollo de software y brinda a los desarrolladores las bases de la calidad de una forma productiva". Pressman (1993).

El software o producto, en su desarrollo pasa por una serie de etapas que se denominan ciclo de vida, siendo necesario, definir en todas las etapas del ciclo de vida del producto, los procesos, las actividades y las tareas a desarrollar.

42

Por lo tanto, se puede decir que: "se denomina ciclo de vida a toda la vida del software, comenzando con su concepción y finalizando en el momento de la desinstalación del mismo aunque a veces, se habla de ciclo de desarrollo, para denominar al subconjunto del ciclo de vida que empieza en el análisis y finaliza la entrega del producto.

Un ciclo de vida establece el orden de las etapas del proceso de software y los criterios a tener en cuenta para poder pasar de una etapa a la siguiente.

3.3.2.2. LOS PROCESOS DEL CICLO DE VIDA DEL SOFTWARE Según la norma ISO 12207-1, las actividades que se pueden realizar durante el ciclo de vida se puede agrupar en cinco procesos principales, ocho de soporte y cuatro procesos generales de la organización, así como un proceso que permite adaptar el ciclo de vida a cada caso concreto. En la tabla 3.3.2.2.1 se describen los grupos de procesos citados:

Adquisición Procesos Principales (Aquellos que resultan útiles a las personas que inician o realizan el desarrollo, explotación o mantenimiento durante el ciclo de vida).

Suministro Desarrollo

Explotación Mantenimiento Documentación Gestión de la configuración Aseguramiento de la calidad Verificación

Procesos de soporte (se aplican en cualquier punto del ciclo de vida)

Validación Revisión

Auditoría Resolución de los problemas Procesos de la Organización (Ayudan a la organización

Gestión

Mejora

Contiene las actividades y tareas que el usuario realiza para comprar un producto Contiene las actividades y tareas que el suministrador realiza Contiene las actividades de análisis de requisitos, diseño, codificación, integración, pruebas, instalación y aceptación. También se denomina operación del software. Tiene como objetivo modificar el software manteniendo su consistencia. Registra la información producida en cada proceso o actividad del ciclo de vida Aplica procedimientos para controlar las modificaciones Para asegurar que todo el software cumple con los requisitos especificados de calidad. Para determinar si los requisitos están completos y son correctos. Para determinar si cumple con los requisitos previstos para su uso. Para evaluar el estado del software en cada etapa del ciclo de vida Para determinar si se han cumplido los requisitos, planes y el contrato. Para asegurar el análisis y la eliminación de problemas encontrados durante el desarrollo. Contiene actividades genéricas de la organización como planificación, seguimiento, control, revisión y evaluación. Sirve para establecer, valorar, medir, controlar y

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en general).

Infraestructura

Formación

mejorar los procesos del ciclo de vida del software. Incluye la infraestructura necesaria: hardware, software, herramientas, técnicas, normas e instalaciones para el desarrollo, la explotación o el mantenimiento. Para mantener al personal formado: incluyendo el material deformación y el plan de formación.

Tabla 2 Los procesos del ciclo de vida del software según ISO 12207-1(Pressman,1993)

3.3.2.3. LOS MODELOS ORIENTADOS A OBJETO

La tecnología de objetos permite acelerar el desarrollo de sistemas de manera iterativa e incremental, permitiendo la generalización de los componentes para que sean reutilizables. Piattini M. (1996) presenta algunos de los modelos propuestos desde esta perspectiva. Los modelos a tener en cuenta son: a. El modelo de agrupamiento o de clúster: según Meyer (1990), los modelos usuales de ciclo de vida se basan en una cultura del proyecto, mientras que los desarrollos orientados al objeto están basados en el producto, entendido como elementos software reutilizables, cuyo beneficio económico aparece a largo plazo. En el modelo de agrupamiento se tiene en cuenta esta nueva fase de generalización que aparece combinada con la fase de validación. El concepto clave de este modelo es el de agrupamiento, que es un conjunto de clases relacionadas con un objetivo común. Se crean así diferentes sub–ciclos de vida que se pueden solapar en el tiempo y cada agrupamiento depende de los desarrollados con anterioridad, ya que se utiliza un enfoque ascendente: se empieza por las clases más básicas que pueden estar incluidas en bibliotecas. b. El modelo fuente: Fue desarrollado por Henderson-Sellers y Edwards (1990), y representa gráficamente el alto grado de iteración y solapamiento que hace posible la tecnología de objetos. En la base está el análisis de requisitos, a partir del cual va creciendo el ciclo de vida, cayendo sólo para el mantenimiento necesario a la piscina, que sería el repositorio de clases.

c. El modelo de remolino: Rumbaugh (1992), analiza las cuestiones que afectan al ciclo de vida en el desarrollo orientado al objeto. Rumbaugh considera que el modelo en cascada supone una sola dimensión de iteración, consistente en la fase del proceso. Dimensiones

Descripción

44

Amplitud Profundidad Madurez Alternativas Alcance

Tamaño del desarrollo Nivel de abstracción o detalle Grado de completitud, corrección y elegancia Diferentes soluciones de un problema En cuanto a cambio en los requisitos

Tabla 3 Las diferentes dimensiones de Rumbaugh (Rumbaugh, 1991)

d. Modelo pinball13: es un modelo propuesto por Amler (1994), quien señala que el pinball es el que refleja realmente la forma en la que se desarrolla el software. En este modelo el proyecto completo o un subproyecto está representado por la pelota y el jugador es el equipo de desarrollo. En forma iterativa se procede a encontrar clases, atributos, métodos e interrelaciones (en la fase de análisis) y definir colaboraciones, herencia, agregación y subsistema (que se incluyen en el diseño). Un último paso es la programación, prueba e implementación, y como en el pinball, los pasos se pueden tomar en cualquier orden y de forma simultánea. Amler destaca que se puede jugar a lo seguro, con tecnologías y métodos probados, o al límite, con mayor riesgo, pero con probabilidades de conseguir buenos beneficios. Destaca que la habilidad y la experiencia son los factores más importantes.

Llorca (1991) sostienen que estos modelos se caracterizan por el desarrollo orientado al objeto, ya que: – Eliminan los límites entre fases, tornándose cada vez más difusos debido a la naturaleza interactiva del desarrollo orientado al objeto. – Permiten una nueva forma de concebir los lenguajes de programación y su uso e incorporan bibliotecas de clases y otros componentes reutilizables. – La forma de trabajo es muy dinámica, debido al alto grado de iteración y solapamiento.

3.3.2.4. LA NECESIDAD DE UNA METODOLOGÍA DE DESARROLLO Para desarrollar un proyecto de software es necesario establecer un enfoque disciplinado y sistemático. Las metodologías de desarrollo influyen directamente en el proceso de construcción y se elaboran a partir del marco definido por uno o más ciclos de vida. (Piattini, 1996)

45

Según Piattini (1996), no hay un consenso entre los autores sobre el concepto de metodología, y por lo tanto no existe una definición universalmente aceptada. Sí hay un acuerdo en considerar a la metodología como “un conjunto de pasos y procedimientos que deben seguirse para el desarrollo del software”.

Maddison

(1983)

define

metodología

como

un

conjunto

de

filosofías,

fases,

procedimientos, reglas, técnicas, herramientas, documentación y aspectos de formación para los desarrolladores de sistemas de información.

Por lo tanto, una metodología es un conjunto de componentes que especifican: – ¿Cómo se debe dividir un proyecto en etapas.? – ¿Qué tareas se llevan a cabo en cada etapa. ? – ¿Qué salidas se producen y cuándo se deben producir. ? – ¿Qué restricciones se aplican. ? – ¿Qué herramientas se van a utilizar. ? – ¿Cómo se gestiona y controla un proyecto.? Generalizando, Piattini llega a la definición de metodología de desarrollo como “un conjunto de procedimientos, técnicas, herramientas, y un soporte documental que ayuda a los desarrolladores a realizar nuevo software”. Normalmente consistirá en fases o etapas descompuestas en subfases, módulos, etapas, pasos, etc. Esta descomposición ayuda a los desarrolladores en la elección de las técnicas a utilizar en cada estado del proyecto, facilitando la planificación, gestión, control y evaluación de los proyectos. Sintetizando lo anterior, el autor dice que: "una metodología representa el camino para desarrollar software de una manera sistemática”.

Las metodologías persiguen tres necesidades principales: – Mejores aplicaciones, tendientes a una mejor calidad, aunque a veces no es suficiente. – Un proceso de desarrollo controlado, que asegure uso de recursos apropiados y costo adecuado. – Un proceso estándar en la organización, que no sienta los cambios del personal.

Las metodologías a veces tienen diferentes objetivos, pero los más representativos pueden ser:

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– Brindar un método sistemático, de modo de controlar el progreso del desarrollo. – Especificar los requerimientos de un software en forma apropiada. – Construir productos bien documentados y de fácil mantenimiento. – Ayudar a identificar las necesidades de cambio lo más pronto posible. – Proporcionar un sistema ágil que satisfaga a todas las personas involucradas.

Los procesos se descomponen hasta el nivel de tareas o actividades elementales, donde cada tarea está identificada por un procedimiento que define la forma de llevarla a cabo. Para aplicar un procedimiento se pueden usar una o más técnicas. Estas pueden ser gráficas con apoyos textuales, formales y determinan el formato de los productos resultantes en la tarea.

Para llevar a cabo las tareas se pueden usar herramientas software que automatizan la aplicación en determinado grado.

3.3.3. METODOLOGÍA DE PRODUCCIÓN DE LA RED DE INVESTIGACIÓN DE CÓMPUTO DEL IPN El Instituto Politécnico Nacional tiene una larga trayectoria y un reconocido prestigio en la formación de profesionistas en el área de cómputo, reputación avalada por las diversas contribuciones que han hecho sus estudiantes, egresados, docentes e investigadores a la sociedad en el terreno de las disciplinas en computación. El notable crecimiento en el número de disciplinas en computación y la importancia que éstas tienen en el desarrollo social nos obligan a lograr una mejor articulación que permita dar una mejor respuesta a las diversas problemáticas y necesidades de la sociedad. La complejidad en la que actualmente se desarrollan las sociedades requieren de soluciones que integren los conocimientos de diversas disciplinas y sobre todo de un trabajo grupal inter y transdisciplinario. Por lo anterior, la Red de Computación se concibe como un instrumento de colaboración académica que permite una eficaz integración de sus miembros, con el objetivo de lograr una mayor integración que responda de forma sistémica a las necesidades institucionales, sociales y mundiales.

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Una de las metodologías que manejan para el desarrollo de proyecto en la red de cómputo es la siguiente:

1.- Se describen las actividades a realizar bajo el siguiente formato: Numero de Meta

Descripción de Actividades

1

Meta 1: Monitoreo Tecnológico

2

Meta 2: Diseño Didáctico

3

Meta 3: Desarrollo del prototipo

4

Meta 4: Elaboración del informe final

Tabla 4 Actividades de la metodología de producción de la red de investigación de cómputo del IPN (Creación Propia)

2.- Se desarrollan las metas: Meta 1: Monitoreo Tecnológico: 1.1.

Se monitorean distintas tecnologías, se realiza el contacto con los distintos fabricantes y se realiza el cuadro comparativo.

1.2.

Se elaboran Fichas técnicas de cada posible tecnología a emplear.

1.3.

Se realizan un cuadro comparativo entre las posibles tecnologías a emplear y se selecciona la mejor opción.

Meta 2: Diseño Didáctico. 2.1. Se selecciona la Unidad de aprendizaje y el tema. 2.2. Se Diseña la estrategia de aprendizaje y la situación didáctica a implementar Meta 3: Desarrollo del prototipo. 3.1. Se configura el entorno de desarrollo con la tecnología seleccionada. 3.2. Se tienen clínicas básicas de aprendizaje de uso de la tecnología. 3.3. Se obtienen los algoritmos necesarios para la programación. 3.4. Se empieza con la programación en el ambiente de desarrollo del lenguaje de programación. Meta 5: Elaboración del Informe Final. Se realiza una síntesis de todos los puntos anteriores bajo el siguiente esquema.

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Numero

Valor % dé

Descripción de Actividades

Productos

de meta

cada meta

1

30%

Meta 1: Monitoreo Tecnológico

Fichas Técnicas, Tablas Comparativas

2

20%

Meta 2: Diseño Didáctico

Unidad de Aprendizaje (UAP) elegida, Diseños a partir del esquema de interactividad y Ejemplos

3

40%

Meta 3: Desarrollo del prototipo

Reportes

de

las

clínicas,

Documentación técnica y de usuario del prototipo, Algoritmos, Demostración de Funcionalidad 4

10%

Meta 4: Elaboración del Informe

Elaboración de este cuadro Informe

Final

final al 100% y conclusiones

100% Tabla 5 Resumen de Actividades de la metodología de producción de la red de investigación de cómputo del IPN(Creación Propia).

3.3.4. EL MODELO UPIICSA-LITE

El desarrollo del prototipo tecnológico para el apoyo del aprendizaje de la geometría utilizando mesas interactivas se planteó la siguiente metodología que apegados a lo visto anteriormente construimos un modelo de producción denominado “El modelo UPIICSALITE” a continuación describiremos a grandes rasgos cada etapa y que más adelante profundizaremos en cada uno de ellos 1. Acopio y análisis de información documental

En esta etapa del modelo se realizó el acopio y análisis de información de las arquitecturas y tecnologías adecuadas para el desarrollo del interactivo tecnológico educativo. Así también se llevaron a cabo reuniones y visitas técnicas, además se realizó una matriz de decisiones para el proyecto, la cual permitió elegir la mejor opción en base al análisis previamente realizado.

2. Monitoreo tecnológico

Se monitorearon distintas tecnologías, se realizó el contacto con los distintos fabricantes y se realizaron fichas técnicas de las diferentes tecnologías y se

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concluyó con un cuadro comparativo para elegir la mejor tecnología que hay en el mercado en cuestiones de proveernos características esenciales para el desarrollo de un interactivo sobre superficies interactivas multitouch

3. Benchmarking

Se realizó un benchmarking competitivo donde medimos las características, precios, servicios que ofrecían diferentes compañías que comercializan superficies interactivas multitouch para seleccionar la que nos diera mejores dividendos para el desarrollo del interactivo. Principalmente se incluyó esta etapa porque surgieron como en todo proceso de investigación inconvenientes, uno de ellos fue la elección de la mesa interactiva multitouch.

4. Integración de la celda de producción

Esta celda de producción nace a raíz de convenio de colaboración entre la AMITE y la UPIICSA para apoyar en el proyecto denominado “Laboratorio de Innovación en Tecnología Educativa LITE-UPIICSA” se formaron dos equipos de trabajo a los cuales les llamamos a unos “Comisión Pedagógica” y a otro “Comisión Técnica” los cuales tenían actividades específicas e importantes para el logro del objetivo para la creación del prototipo tecnológico para el apoyo del aprendizaje de la geometría utilizando mesas interactivas multitouch

5. Equipamiento

Se visitaron diferentes proveedores de mesas interactivas en el mercado como Samsung y Microsoft, dónde se realizaron pruebas de la calidad de los productos, en cuanto a rendimiento y precio.

6. Capacitación continua

En esta etapa del modelo de desarrollo se lograron Gestionar clínicas como las: Clínica de After-Mouse, Clínica de Descartes, Clínica de Java.

Estas clínicas de desarrollo nos permitieron tener un conocimiento más claro acerca de la tecnología que se requería para el desarrollo del prototipo

50

tecnológico para el apoyo del aprendizaje de la geometría utilizando mesas interactivas

7. Diseño didáctico

En esta etapa se elaboró el guion didáctico con la ayuda de profesores con más de 20 años de experiencia en el ramo de la educación básica en las matemáticas de nivel primaria catedrático en una de las escuelas primarias que se aplicara la prueba piloto, también contamos con una colaboradora de la University of Bristol estudiante doctoral en el área de las matemáticas educativas.

Dicho guion ayudo a la construcción del prototipo tecnológico para el apoyo del aprendizaje de la geometría utilizando mesas interactivas multitouch cubriendo las competencias y campos formativos que se requieren, siendo éstos últimos acerca de: la geometría educativa.

8. Desarrollo del recurso

La creación de los interactivos estuvo a cargo del IPN con ayuda de alumnos becarios de la ESCOM y UPIICSA. Donde se utilizó la siguiente tecnología: Tecnología de “GestureWorks”” la cual es una plataforma computacional de interacción con tecnologías “miltitouch”, que soporta 300 + gestos multitouch, muchos más que cualquier otro marco de software. GestureWorks también es compatible con el lenguaje de marcado primero del mundo para multitouch y reconocimiento de movimiento, gesto Markup Language ( GML ) . GML permite gestos para ser externas y extensible para una aplicación compilada. Interacción basada en gestos, incluyendo gestos y las propiedades físicas como filtros de inercia y es sensiblemente adaptable o modificable a las necesidades de acción del multitouch. Otra aplicación que se decidió usar de la familia de Adobe Creative suite, es el Adobe flash profesional CS6, Se trata de una aplicación de creación y manipulación de gráficos vectoriales con posibilidades de manejo de código mediante un lenguaje de scripting llamado ActionScript. Flash es un estudio de animación que trabaja sobre "fotogramas" y está destinado a la producción y entrega de contenido interactivo para diferentes audiencias de todo el mundo sin importar la plataforma.

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9. Pruebas

Este apartado se documenta los requerimientos de prueba durante la Fase de Pruebas del interactivo “Figuras Geométricas” El objetivo principal de las pruebas unitarias del interactivo será el de establecer un nivel de confianza que nos permitirá asegurar la aceptación del prototipo tecnológico por los usuarios (profesor, alumnos) en las posteriores pruebas de aceptación. Se probará que la aplicación cumpla con los requerimientos que fueron especificados previamente, verificando que se cumple satisfactoriamente con las funcionalidades y características necesarias para que los usuarios satisfagan estos.

52

CAPÍTULO IV DESARROLLO DEL PROTOTIPO TECNOLÓGICO GEOMÉTRICAS)

(FIGURAS

Después de ver algunos ejemplos de modelos de desarrollo por parte de la Red de Computo del IPN y el caso LITE-UPIICSA para el desarrollo de recursos educativos tomáremos algunos puntos como base para desarrollar la metodología propuesta por el grupo de investigadores de la red de computo de la UPIICSA, grupo que colaboró para la construcción de los prototipos tecnológicos educativos para el apoyo al aprendizaje de la geometría denominados “Grupo de Grupos” y “Descubro Polígonos”

4.1. ACOPIO Y ANÁLISIS DE INFORMACIÓN DOCUMENTAL En un periodo de 6 meses se realizaron actividades relacionadas con el acopio y análisis de información de las arquitecturas y tecnologías adecuadas para el proyecto, una de estas fue la de mesa interactiva de Samsung la SUR 40 una tecnología que daba soporte para el desarrollo de sus aplicativos en estas tecnologías para interactivos multiusuarios a través de tecnología “Touch” excelente tecnología ya que te permitía tener 40 toques simultáneos sobre la superficie única en su tipo, que por esta simple característica nos pudo convencer de la utilización de esta, pero como en todo proceso de investigación al trascurrir el tiempo nos enteramos que la iban a descontinuar en un futuro cercano palabras del Gerente de Ventas IT Educación en México: Edson R. Durán Arévalo por fallas con la iluminación, es decir necesitaba de un ambiente semi oscuro para que el “Touch” respondiera al toque de los dedos, otra tecnología que se investigó por la ventaja de su costo que nos reduciría a la mitad de la inversión en comparación con las demás tecnologías es la de PQLabs una empresa dedicada a elaborar innovaciones de hardware y software para cualquier tipo de pantalla plana, con el objetivo de permitir la interacción del usuario con la pantalla, independientemente de que la pantalla no tenga tecnología “Touch”. También realizan muros totalmente con tecnología “Touch”.

Para convertir una pantalla plana en una interactiva, se requiere de un marco con sensores llamado “Overlay”, el cual posee desde 2 hasta 32 puntos multitouch dependiendo el modelo. Este overlay debe fijarse al frente de la pantalla y se conecta por medio de USB a una PC, esta tecnología no fue viable para el proyecto ya que es a base de un marco de sensores como lo vimos anteriormente posee hasta 32 puntos multitouch y esto nos reduce el número de usuarios que podrían estar interactuando en la superficie interactiva multitouch, además que no responde de manera ágil al contacto con los dedos,

53

esto

para niños de primaria se les hace tedioso y cansado estar lidiando con este

problema de reacción de los objetos sobre la mesa interactiva multitouch y por ultimo realizamos el análisis y acopio de la información de la tecnología de 3M denominada Display Multi-Touch 3M C4667PW una tecnología multitáctil conocida como Projected Capacitive (PCAP) o Proyección Capacitiva, el mismo tipo de tecnología empleado en dispositivos como smart phones o tablets, para ofrecer a los usuarios una verdadera experiencia de toque. Con más de 1,000 pulgadas cuadradas de superficie de interacción, este display ofrece a los usuarios más de 30% de espacio de trabajo o colaboración que los típico displays de 40”. Y con funcionalidad de reconocer hasta 60 toques con rechazo de palmas, el display C4667PW es la solución ideal para aplicaciones e interacciones multiusuario.

Este display presenta un diseño industrial progresivo inspirado en los modernos dispositivos de consumo, así que se adecúa a cualquier ambiente o uso comercial, profesional o público, para el comité técnico después de evaluar las otras tecnologías nos pareció la más idónea para el proyecto ya que de acuerdo a sus características nos permite tener más puntos de contacto sobre la superficie, una capacidad de rechazo de la mano, permitiendo una interacción del usuario única y múltiple de acoplamiento, veloz respuesta de toque de 12 milisegundos (hasta 20 toques) creando una interface natural, intuitiva y responsiva una superficie con anti-fricción estática mejora la experiencia del usuario con gestos simples y avanzados.

4.2. MONITOREO TECNOLÓGICO

Con lo relacionando al acopio y análisis de la información realizado mediante visitas técnicas a las diversas empresas con las que se logró contactar, éstas a su vez nos proporcionaron información de su producto y costo, con lo cual se pudo decidir por la tecnología más viable. Respecto al Software se optó por emplear JAVA es un lenguaje de programación con el paradigma orientado a objetos, lo cual permite que su programación pueda dividirse provocando un ahorro de tiempo para la programación, sin embargo se necesita de un buen análisis para las clases y la dependencia que tenga una a otra. Una de las bondades de JAVA es que usa una máquina virtual la cual permite poder ejecutar las aplicaciones en cualquier sistema operativo, de acuerdo a lo publicado por George Dienhart, (2014),

54

incluso si ejecutamos una aplicación por medio de un navegador web (applet) no se tiene ningún problema de compatibilidad con los siguientes navegadores: 

Internet Explorer.



Apple Safari.



Firefox.



Opera.



Chrome.

Sin embargo en los navegadores de teléfonos celulares existe una edición de JAVA que se llama Java Platform, Micro Edition (Java ME) no ofrecen una admisión completa a Java y su uso difiere de equipo en equipo. La máquina virtual para teléfonos celulares se conoce como K Virtual Machine y, en la mayoría de los casos, debe instalarlo el fabricante del celular. Las excepciones más notables son los dispositivos IOS de Apple y los dispositivos Android de Google. Los dispositivos IOS no admiten applets. Android sí admite los applets pero en forma limitad. Por todo lo anterior se eligio usar el API de java MT4j ,Multitouch para Java, que se detalla en el Anexo 4 donde se describe las bondades de la plataforma para el uso de la tecnología Multitouch sobre superficies interactivas. De igual manera se eligió el API de GestureWorks Core ya que es una solución tecnologica para la creación multitouch, mesas táctiles, muros, computadoras de escritorio, servidores, tablets, teléfonos móviles, dispositivos integrados y dispositivos de reconocimiento de movimiento, que bien nos permite el desarrollo de interactivos a la medida es decir se adapto a las necesidades para el desarrollo de nuestros interactivos, en el Anexo 5 se detalla las características para el manejo de gestos para la manipulación de los objetos sobre las superfices interactivas multitouch.

4.3. BENCHMARK

Una vez realizada la selección con respecto al software para el desarrollo del prototipo tecnológico educativo para el apoyo al aprendizaje de la geometría sobre superficies interactivas multitouch, a continuación se muestra un cuadro comparativo (Benchmark) con cada uno de las mesas interactivas multitouch que se ha considerado

55

Empresa

Tecnología

Características Generales

Smart Touch

PQ Labs™

✓ Reconocimiento de gestos hechos hasta con 32 puntos de contacto simultáneos. ✓ Servicios de integración con mobiliario ✓ Instalación y puesta en marcha ✓ Soluciones plug-and-play amigables e intuitivas ✓ Totalmente compatibles con cualquier sistema operativo(Windows 2000, XP, Vista, Windows 7, Windows 8, MacOS X, Linux, Android (algunos equipos). ✓ Verdadero desempeño multi-touch sin puntos fantasma.

Samsung

Samsung SUR40

✓ Descontinuada. ✓ 50 puntos multi-touch. ✓ Pixel-sense (reconocimiento e interacción de dispositivos externos). ✓ Compatible sólo con Windows 7.

3M

3M MultiTouch Monitores (Tecnología Capacitiva Proyectada 3M (PCT)

Mesa Multitouch IPN 3M. Se cotiza en su modalidad de 46" con pantalla 3M C4667PW para señalización digital FullHD, Equipo de cómputo integrado AMD A10 APU Quad Core de 3.8GHz (4.2GHz Turbo), 16 GB de RAM 1600 MH z, Disco Duro de Estado Sólido de 120 GB, Puertos USB 3.0, HDMI, Panel Táctil con Vidrio Antivandálico, Antireflective y Antiglare con detección de 60 puntos MultiTouch. Windows

Equipo Ofertado ✓Préstamo de Overlay por 3 meses. ✓Préstamo de Pantalla por 3 semanas. ✓ Pantalla Multi-Touch All in one 55” LED 3DTV 32pts Multitouch ✓ No break UPS de 600VA, 300 Watts. ✓ Mueble 55” en lámina de acero. ✓ IStick A200 Android 1.8Ghz, 2GB RAM, 4GB Flash (escalable a 16GB ✓ Estuche de transporte ✓Microsoft Visual Studio Ultímate 2012 Update 2. ✓Préstamo de Mesa por 3 meses. ✓All in one SUR40 (Pantalla 42” con PC). ✓Carcasa compatible con 4 soportes para simular una mesa. ✓Mesa Multitouch 3M C4667PW 46’’, FullHD ✓Equipo de cómputo (AMD A10 APU Quad Core de 3.8GHz (4.2GHz Turbo), 16 GB de RAM 1600 MHz, Disco Duro de Estado Sólido de 120 GB, Puertos USB

Precio $130,622.73 (precio con IVA)

$150,000

$152,587.04 (precio con IVA)

56

Empresa

Tecnología

Características Generales 8, Mueble con diseño personalizado

Equipo Ofertado 3.0, HDMI, Windows 8) ✓ Panel Táctil con Vidrio ✓Mueble(acero inoxidable)

Precio

Tabla 6 Benchmarck de mesas interactivas multitouch en el mercado.(Creación Propia)

Dadas las bases pedagógicas y basándonos en la tendencia que se ve venir en los próximos años, el equipo de trabajo decidió después de una intensa comparación de productos de desarrollo y de mesas interactivas, que la mejor tecnología para la producción y puesta en marcha de recursos interactivos educativos es la que proporciona la empresa 3M para el ambiente de pruebas y desarrollo. Lo anterior resulto de haber hecho un análisis de distintos factores como los costos, la cantidad de puntos de contacto de la mesa, la posibilidad de desarrollo en diferentes plataformas y no menos importante, el interés de la empresa por apoyar un proyecto educativo.

4.4. INTEGRACIÓN DE LA CELDA DE PRODUCCIÓN La celda de producción nace a raíz de convenio de colaboración entre la AMITE y la UPIICSA para apoyar en el proyecto denominado “Laboratorio de Innovación en Tecnología Educativa LITE-UPIICSA”

El equipo de trabajo se dividió en dos comisiones: la comisión pedagógica–estratégica y la comisión técnica. La primera se encargó de la interacción entre las primarias y los investigadores para formular los aspectos a estudiar dentro de los planteles y así identificar los aspectos de mayor importancia para el desarrollo del estudio de la geometría. De igual manera, fueron los encargados de la aplicación de encuestas con el fin de recolectar los datos necesarios para el análisis de las tecnologías y servicios informáticos disponibles en cada uno de las primarias, de los recursos y modelos educativos que deberían de ocuparse, así como de la gestión de los recursos en las primarias. La comisión técnica se enfocó en la realización de la investigación de la información relativa a la tecnología de desarrollo en el mercado para las diferentes mesas interactivas multitouch; a las características del hardware y software con el que se trabajará para el cumplimiento de los objetivos del proyecto y de las tecnologías alternas que permitan el cumplimiento de los mismos, mediante un monitoreo tecnológico. De igual forma, tuvieron

57

la tarea llevar a cabo los acuerdos necesarios con la AMITE y los proveedores de la mesas interactivas multitouch para revisar las posibilidades de transferencia tecnológica. Por otra parte, les fue delegada la labor de desarrollar prototipo tecnológico para el apoyo del aprendizaje de la geometría utilizando mesas interactivas multitouch.

4.5. EQUIPAMIENTO

Una vez hecho todo lo anterior la comisión técnica requisito un espacio físico en donde se realizaría el desarrollo del prototipo tecnológico para el apoyo del aprendizaje de la geometría utilizando mesas interactivas multitouch, algunas especificaciones que se tomarían en cuenta para el Área de Desarrollo de los prototipos de interactivos pertenecientes al Proyecto LITE-UPIICSA, con el objetivo de recrear las condiciones mínimas adecuadas para el correcto funcionamiento de los equipos de cómputo de alto rendimiento y que el área cuente con las condiciones mostradas en la tabla inferior para que el desarrollo del proyecto se culminase con éxito: Requerimiento Área física

Características

Detalles

4x4 metros cuadrados (mínimo)

Dimensiones de la Mesa Interactiva:(A x H) 1018.08 x 572.67mm.

Debe ser un área restringida por seguridad de los equipos sofisticados.

Dentro de la cotización se contemplaron tres equipos de escritorio para el desarrollo de los prototipos y para el espacio de cada uno de estos equipos se necesitaría 1 metro y medio como mínimo. Se recomienda que el lugar sea restringido para los integrantes del proyecto, con algún tipo de control de entrada y salida (bitácora). El área no puede ser muy transitada y por seguridad de los equipos, éstos no deben ser expuestos a cualquier personal.

Inmobiliario

4 sillas

Se requiere de una silla para la mesa y 3 para cada equipo de escritorio.

3 escritorios Cada equipo de escritorio requiere un mueble para soportarlo.

Ventilación

1 Sistema de Aire Acondicionado

Se recomienda ventilación por medio de un sistema de aire acondicionado para evitar que las partículas de polvo deterioren los equipos de cómputo.

Iluminación

Iluminación artificial

Deben utilizarse lámparas que provean de una iluminación adecuada para el Laboratorio de Desarrollo.

58

Conexiones eléctricas

8 tomas de corriente

Estas deben de ser de 110/220 volts a 60 hz, Dos tomas de corriente junta a la mesa, y dos tomas por cada uno de los equipos de desarrollo.

Tabla 7 Características del área de trabajo para el laboratorio LITE-UPIICSA(Creación Propia)

4.6. CAPACITACIÓN CONTINUA

En esta etapa del modelo de desarrollo se lograron gestionar clínicas como las que acontinuacion se describen: Clínica de After-Mouse

Gestionada a través de la COFAA del IPN la contratación de la empresa -After Mouse para capacitación en programación sobre la mesa interactiva Samsung SUR40 con el objetivo de reducir tiempos de la curva de aprendizaje.

Clínica de Descartes

Gestionada a través de la COFAA del IPN la contratación de la AMITE para que se nos capacite en la programación de esta plataforma.

Clínica de Java

Transferencia tecnológica ofrecida por el Dr. Jesús Olivares Ceja del CIC para que proporcione componentes afines al objetivo, desarrollados en Java. De esta manera será posible reutilizar estos elementos para el desarrollo de los interactivos propuestos para el área de matemáticas (Geometría).

Tabla 8 Descripción de clínicas de capacidad continua del proyecto (Creación Propia)

Estas clínicas de desarrollo nos permitieron tener un conocimiento más claro acerca de la tecnología que se requería para el desarrollo del prototipo tecnológico para el apoyo del aprendizaje de la geometría utilizando mesas interactivas

4.7. DISEÑO DIDÁCTICO Para el diseño didáctico del software – interactivo fue importante partir de las siguientes consideraciones:

59

• ¿Qué situaciones resultarán interesantes y suficientemente desafiantes para que los alumnos indaguen, cuestionen, analicen, comprendan y reflexionen sobre la esencia de los aspectos de contenido involucrados en este recurso? • ¿Cuál es el nivel de complejidad que se requiere para la situación que se planteará? • ¿Qué recursos son importantes para que los alumnos atiendan las situaciones que se van a proponer? • ¿Qué aspectos quedarán a cargo del alumnado y cuáles es necesario explicar para que puedan avanzar? • ¿De qué manera pondrán en práctica la movilización de saberes para lograr resultados?

El principal desafío que enfrento el diseño fue:

La concepción de las matemáticas como un elemento esencial de comunicación y un lenguaje fundamental para el desarrollo de la ciencia.

Entender a las matemáticas como una herramienta fundamental para el desarrollo técnico y tecnológico de la sociedad.

Apreciar las relaciones internas que existen en las matemáticas. Valorar el pensamiento matemático como una actividad eminentemente humana y también a las matemáticas como una actividad apasionante. Fomentar el desarrollo de la imaginación y de la creatividad, así como el desarrollo de un razonamiento lógico, estructurado, consistente y flexible. Aprender a trabajar de modo sistemático, independiente, autónomo y cooperativamente. Generar el interés entre alumnos y docentes para profundizar en el acercamiento, estudio y comprensión de las matemáticas. Lograr que los alumnos tengan confianza en ellos mismos al potencializar sus habilidades matemáticas.

60

Proponer

sobre cómo las matemáticas satisface una necesidad funcional de largo

alcance, es decir, son fundamentales en los procesos formativos de orden intelectual, cultural y moral.

De las premisas principales para el diseño del recurso fue la de considerar que los grandes cambios se manifiestan tanto en las posibilidades de estudiar y aprender más, como en el hecho de que los aprendizajes sean más significativos y puedan utilizarse no sólo para resolver problemas muy concretos, sino para plantearse nuevas preguntas, estudiar por cuenta propia y seguir aprendiendo.

El eje Forma, espacio y medida que fue el considerado para elaborar el interactivo se inicia en preescolar, con el análisis de las características de algunas formas en dos y tres dimensiones, y con la comparación directa de algunas medidas. Asimismo, las herramientas numéricas y operatorias, que se aprenden a lo largo de la escolaridad básica, además de la posibilidad de usar el razonamiento deductivo, permiten efectuar un análisis más profundo de las propiedades geométricas. Por lo anterior se llegó a la obtención de los siguiente guiones didácticos para la construcción del primer interactivo para preescolar y primaria para el apoyo del aprendizaje de la geometría que continuación se describirán

Interactivo Primer nivel Titulo Grupo de grupos Destinatarios: Preescolar, 1º y 2 º y 3º de primaria Propósitos •

Identificación y descripción de las características de figuras por la forma de sus lados.



Identificación de formas que observa en su entorno y señalan en qué otros objetos se ven esas mismas formas

Contenidos Programáticos: •

Describe semejanzas y diferencias que observa al comparar objetos de su entorno, así como figuras geométricas entre sí.

61



Observa, nombra, compara objetos y figuras geométricas; describe sus atributos con su propio lenguaje y adopta paulatinamente un lenguaje convencional (caras planas y curvas, lados rectos y curvos, lados cortos

Descripción 1. En la pantalla inicial, se muestra tres botones:

Ilustración 4 Pantalla Inicial Interactivo Grupos de Grupos (Guion Grupo de Grupos,2015)

Sugerencias didácticas: muestra las sugerencias didácticas para el profesor Inicio: Inicio de la actividad Créditos: Créditos del recurso interactivo 2. Inicio En la pantalla se muestran diferentes polígonos regulares e irregulares (triángulos, cuadriláteros, pentágonos, etc.) de diferentes tamaños y colores. La actividad consiste en que los alumnos arrastren los diferentes polígonos y los coloquen en diferentes burbujas (seleccionar con clic, arrastrar y soltar). Los alumnos pueden generar las burbujas que sean necesarias para agrupar las figuras como ellos deseen. •

Es conveniente agregar un cronómetro limitar el tiempo destinado a la actividad (cinco minutos)



Las figuras deben de tener colores y tamaños variados para que los alumnos puedan aplicar este criterio de agrupación.



Es necesario que aparezcan pentágonos; hexágonos, cuadriláteros; triángulos, tanto regulares como irregulares

62



Los alumnos podrán generar las burbujas que sean necesarias con el botón: Agregar burbuja

La pantalla debe mostrar las siguientes instrucciones en la parte superior: Agrupa las siguientes figuras en las diferentes burbujas de acuerdo a su parecido. O Junta las figuras que se parecen en las diferentes burbujas. Es conveniente ambientar el recurso con música y un fondo alegre que den armonía y relajación. Segunda parte: Una vez que los alumnos den clic en el botón continuar. Aparecerá el siguiente mensaje: De cada grupo que formaste forma otros grupos considerando otros argumentos para reunirlos. Sugerencias didácticas:

63

Ilustración 5 Área de interactividad “Grupo de Grupos” (Guion Grupo de Grupos,2015)



Es importante que durante la actividad cuestione a los alumnos acerca del criterio definido para agrupar



Intercambie en plenaria los comentarios para propiciar en aquellos equipos que no han iniciado el trabajo tengan algunas ideas para iniciar el mismo.



Auxilie a aquellos alumnos que no realicen el registro escrito del criterio aplicado y anótelo sobre la línea que aparece debajo de la burbuja de agrupación.



En plenario confronte con todos los equipos acerca del criterio definido y permita que cada uno argumente sus razones

Ilustración 6 Plenaria del interactivo “Grupo de Grupos” (Guion Grupo de Grupos,2015)

Interactivo Segundo nivel 2º Interactivo “Descubro Polígonos”

64

Propósitos: •

Identificación geométricas.



Identificación y descripción de las características de figuras por la forma de sus lados.



Identificación de formas que observa en su entorno y señalan en qué otros objetos se ven esas mismas formas

de

semejanzas

y

diferencias

entre

composiciones

Contenidos Programáticos: 

Describe semejanzas y diferencias que observa al comparar objetos de su entorno, así como figuras geométricas entre sí.



Observa, nombra, compara objetos y figuras geométricas; describe sus atributos con su propio lenguaje y adopta paulatinamente un lenguaje convencional (caras planas y curvas, lados rectos y curvos, lados cortos).



Identificación

de

semejanzas

y

diferencias

entre

composiciones

geométricas. 

Identificación y descripción de las características de figuras por la forma de sus lados.

Propósito del interactivo Descubre en cada escenario la mayor cantidad de los polígonos que están en el tablero.

Descripción 1. Registro de participantes 2. Inicio de actividad En la pantalla se observa el dibujo de un escenario donde aparecen construcciones formadas por diferentes polígonos. Por ejemplo, edificios con ventanas definidas por cuadrados, andadores con fuente hexagonal, jardines con cortes de pentágonos, etc. En la parte superior de la pantalla se muestran las instrucciones que debe leer el alumno: Desliza los polígonos en el tablero al lugar correspondiente en el dibujo.

65

El alumno entonces deberá utilizar seleccionar el polígono de los que se encuentran ubicados en un tablero en la parte inferior de la pantalla con un clic, arrastrarlo al lugar correspondiente, sobreponiéndolo al dibujo y soltarlo. Los polígonos podrán agrandarse

y

o

disminuirse

con

Touch.

Si

el

polígono

es

colocado

adecuadamente, esa parte del dibujo quedará iluminada.

Los alumnos del equipo participante tendrán hasta tres minutos para concluir la actividad. Una vez concluida la actividad, corresponderá al siguiente equipo hacer lo mismo con otro dibujo. Gana el equipo que localice más polígonos. 

Deben existir diferentes escenarios para evitar la memorización y privilegiar la observación de formas.



La mesa debe de estar dividida en cuatro áreas, una para cada equipo con su tablero respectivo



En cada juego el escenario para los cuatro equipos que participen debe ser el mismo



Se sugiere que una cada vez que un polígono sea colocado correctamente haya una tonada indicativa de éxito. La actividad además puede acompañarse con música.



En el contador registra el punto y actualiza el total de puntos acumulado



Al centro de cada tablero se observa un reloj que va disminuyendo



Al término del

interactivo se sugiere: aparece al centro el nombre del

equipo ganador, con música y alguna imagen de copa o trofeo. Una variante de este mismo interactivo es el que aparezcan en cada ronda un escenario diferente pero debe ser igual para todos los equipos y que se pueda organizar como torneo por rondas y acumulación de puntos obtenidos.

Recomendaciones para el docente: •

Es importante que durante la actividad cuestione a los alumnos por el número de lados del polígono que seleccione

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Intercambie en plenaria los comentarios para propiciar en aquellos equipos que identifiquen polígonos realizando conteo de lados y después longitud de estos



Solicite a los alumnos registren en tablas en su cuaderno los resultados del juego: por ejemplo número de cuadrados, triángulos etc.



Propicie que realicen el trazo de estos y pregunte como puedo construir algunos de ellos por ejemplo pentágono, hexágono etc.



En plenaria confronte con todos los equipos acerca del criterio definido y permita que cada uno argumente sus razones

Ilustración 7 (bosquejo) del Interactivo "Descubro Polígonos"(Guion Descubro Poligonos,2015)

4.8. DESARROLLO DEL PROTOTIPO TECNOLÓGICO

El proyecto aquí presentando constituyen los primeros prototipos tecnológicos de recurso educativo que se ha realizado en una pantalla multitouch en el Instituto Politécnico Nacional para la plataforma 3M dados sus atributos físicos y de funcionalidad por sus 60 puntos de toque que reta el diseño instruccional avanzado en los márgenes de los paradigmas del construccionismo papertiano y conectivismo de Siemens.

67

Los temas para el aprendizaje de las matemáticas que se abordan son: 

Figuras Geométricas (Preescolar, 1º y 2 º y 3º de primaria)

A partir de los resultados el Instituto se sumará a las instituciones pioneras en Latinoamérica en el uso de dispositivos multitouch para educación Dejando atrás algunos de los proyectos que fueron tomados como referencia para el proyecto “Laboratorio De Innovación en Tecnología Educativa LITE-UPIICSA” elaborado por el IPN en colaboración con la AMITE, que es en el que se concentra el presente trabajo, se describirá a continuación la estrategia metodológica que se empleó en la realización de dicho proyecto.

4.8.1. ORGANIZACIÓN DEL EQUIPO DE TRABAJO. El equipo de trabajo se dividió en dos comisiones: la comisión pedagógica–estratégica y la comisión técnica. La primera se encargó de la interacción entre las escuelas participantes en el proyectó y los investigadores para formular los temas a estudiar para el aprendizaje de las matemáticas dentro de los planteles y así identificar qué temas de estudio son de mayor importancia para el desarrollo de los prototipos educativos digitales en dicha área. La comisión técnica se enfocó en la realización de la investigación de la información relativa a la arquitectura de la mesa, por ejemplo (Infraestructura Física para la instalación de la mesa, Características del Hardware y Software con que trabaja la mesa) o de tecnologías alternas que permitan el cumplimiento de los objetivos del proyecto. Esto mediante un monitoreo tecnológico. De igual forma, tuvieron la tarea llevar a cabo los acuerdos necesarios con la AMITE, con el CIC, con el CCADET y otros colaboradores como Microsoft®,

Samsung, After-Mouse, PQ Labs, entre otros

proveedores de la superficies multitouch para revisar las posibilidades de transferencia tecnológica, también

realizaron visitas técnicas a los centros de Tecnología de

Microsoft®, Samsung, CCADET de la UNAM; así como al laboratorio de diseño de Intel y de desarrollo de Oracle Ubicados en Jalisco. Por otra parte, les fue delegada la labor de Determinar las herramientas de desarrollo en las que se trabajara para la obtención de los prototipos educativos digitales para el apoyo al aprendizaje de las matemáticas sobre superficies interactivas multitouch.

68

4.8.2. ELABORACIÓN DE LOS INTERACTIVOS.

A partir del monitoreo tecnológico y la obtención del cuadro comparativo de tecnologías en el mercado se realizaron visitas a diferentes proveedores de mesas interactivas multitouch, como Samsung, Microsoft, After-Mouse, PQ Labs, 3M, Digisign dónde se realizaron pruebas de la calidad de los productos, en cuanto a rendimiento y precio. De lo anterior se llegó a la conclusión que la mejor opción por las pruebas, rendimiento y precio fue compra del Equipo de cómputo a la empresa 3M, la mesa interactiva multitouch “Display Multi-Touch 3M® C4667PW (46")” baja esta plataforma tecnológico se realizó el desarrollo de los prototipos tecnológicos denominados “Grupos de Grupos” y “Descubro Polígonos”

4.8.2.1. MODELO DE DESPLIEGUE

En este apartado, se explica de manera general la interacción de los usuarios con el prototipo “Grupos de Grupos” y “Descubro Polígonos”. En este caso, los prototipos está diseñado para ser utilizado por jóvenes que se encuentren estudiando a nivel preescolar y primaria de la educación básica, con ayuda del profesor que coordine la unidad de aprendizaje correspondiente. En consecuencia se determinan dos tipos de usuarios para los prototipos, el profesor y el alumno.

Ilustración 8 Diagrama de Modelo de Despliegue (Creacción Propia)

La interacción del profesor corresponde a la inserción de los alumnos dentro de la base de datos, la selección de los mismos al momento de comenzar el interactivo, entre otras actividades que se especificarán en los siguientes apartados. Con lo que respecta a la

69

interacción del alumno, corresponde a jugar en equipos con el interactivo, equipos que serán formados por el mismo prototipo. La mesa interactiva debe estar conformada por una “pantalla 3M C4667PW para señalización digital FullHD, con equipo de cómputo integrado AMD A10 APU Quad Core de 3.8 GHz (4.2 GHz Turbo), 16 GB de RAM 1600 MHz, disco duro de estado sólido de 120 GB, puerto HDMI, panel multitáctil con vidrio antivandálico, antireflective y antiglare” o un equipo similar para el funcionamiento de los prototipo. La base de datos señalada en la ilustración almacena a los alumnos y los profesores registrados, las sesiones, entre otras cosas, con el objetivo de tener un respaldo de la información necesaria para el funcionamiento del prototipo dentro de la mesa interactiva.

4.8.2.2. MODELO FUNCIONAL En esta sección se muestran los casos de uso que fueron rescatados del análisis del prototipo a partir de la definición de los actores que intervienen en el interactivo, así como de las funciones que se solicitaron durante la etapa de recopilación de requerimientos funcionales y no funcionales.

Ilustración 9 Caso de USO interactivo “Grupos de Grupos” (Creacción Propia)

70

Ilustración 10 Caso de USO interactivo “Descubro Polígonos” (Creacción Propia)

En las ilustraciones anteriores se muestran los casos de uso considerados para los prototipos de “Grupos de Grupos” y “Descubro Polígonos” para cada uno de los usuarios involucrados. Se observa en la ilustración que tanto el profesor como el alumno comparten casos de uso, sin embargo cada uno tiene casos de uso que formalmente les corresponde, no obstante, en la realidad pueden llevar a cabo cualquier caso de uso. A continuación se detalla cada uno de los casos de uso desarrollados. Caso de Uso 1 Registrar Alumnos y Profesor ID Caso de Uso Nombre Autor: Fecha de Creación:

Descripción: Objetivo:

Actores: Entradas:

Salidas: Destino: Precondiciones: Post condiciones:

CU-PrototiposfigurasGeometricas1 Registrar Alumno/Profesor Freddy Alejandro Bustos Gómez 01/01/2015

Versión: 0.5

El profesor ingresa nuevos alumnos al prototipo y se da de alta como tutor Ingresar el nombre de los nuevos alumnos dentro del prototipo y guardarlos dentro de la base de datos para que estén disponibles para el juego y este se registra como el profesor tutor de la sesión del juego Profesor De 1 a 100 registros de: Nombre de alumno Cadena de caracteres onClickBotonKeyboard EventListener onClickBSave EventListener addStudent EventListener Mensajes: Msg.1 Pantallas: Pantalla.1, Pantalla.2, Pantalla.3 Pantalla Base de Datos El actor debe ingresar al prototipo para proceder a la inserción del nombre de cada alumno y profesor El prototipo contará con registro(s) para que funcione correctamente al momento de

71

Prioridad: Frecuencia de Uso:

que el actor desee correr el interactivo. Mostrar Teclado “Touch”, Agregar Campo Guardar Registros Alta, porque es necesario que la base de datos tenga al menos un registro por color de equipos, es decir, mínimo cuatro registros de alumnos. Alta en las primeras sesiones del uso del interactivo

Flujo Normal del Caso de Uso 1. 2. 3. 4. 5.

El usuario elige el botón Registrar dentro de la Pantalla.1. El prototipo muestra la Pantalla.2. El usuario selecciona la opción Agregar alumno según el número de registros que desee insertar. El prototipo muestra la Pantalla.3. El usuario inserta el Registra Alumno para que se vaya asignando de forma aleatoria en cuales quiera de los 4 equipos que se necesitan para la interacción del prototipo. 6. El usuario usa el Teclado Touch que la pantalla multituoch 7. El usuario ingresa la información necesaria para completar el registro de la información. 8. El usuario selecciona la opción Guardar Registros de Alumnos y profesor de la interfaz. 9. El prototipo guarda los datos ingresados por el usuario. 10. Fin de Flujo Normal.

Caso de Uso 2 Equipos ID Caso de Uso Nombre Autor: Fecha de Creación:

CU-PrototiposfigurasGeometricas1 Equipos Freddy Alejandro Bustos Gómez 01/01/2015

Versión: 0.5

Descripción: Objetivo: Actores: Entradas:

Se crean 4 equipos para jugar en el entorno IDE En el área de desarrollo del IDE se crean los 4 equipos para iniciar el juego Profesor onClickBotonKeyboard EventListener onClickBSave EventListener addStudent EventListener Salidas: Mensajes: Msg.1 Pantallas: Pantalla.3 Destino: Pantalla Base de Datos Precondiciones: Registro previo de Alumnos/Profesor Post condiciones: El prototipo contará con registro(s) para que funcione correctamente al momento de que el actor desee correr el interactivo. Mostrar Teclado “Touch”, Agregar Campo Guardar Registros Prioridad: Alta, porque es necesario que la base de datos tenga al menos un registró por color de equipos, es decir, mínimo cuatro registros de alumnos. Frecuencia de Uso: Alta en las primeras sesiones del uso del interactivo Flujo Normal del Caso de Uso 1.

El usuario elige el botón Registrar dentro de la Pantalla.1.

2. 3. 4. 5.

El prototipo muestra la Pantalla.3. El usuario selecciona la opción Agregar alumno según el número de registros que desee insertar. El prototipo muestra la Pantalla.3. El usuario selecciona la opción Agregar Campo Alumno y profesor para que el prototipo muestre un nuevo espacio en blanco. El usuario selecciona la opción Mostrar Teclado Touch para que el prototipo muestre un teclado en pantalla. El usuario ingresa la información necesaria para completar el registro de la información.

6. 7.

72

8. El usuario selecciona la opción Guardar Registros de Alumnos y profesor de la interfaz. 9. El prototipo guarda los datos ingresados por el usuario. 10. Fin de Flujo Normal.

Caso de Uso 2 Jugar ID Caso de Uso CU-figurasGeometricas”Grupo de Grupos” Nombre Jugar Versión: 1.4 Autor: Freddy Alejandro Bustos Gómez. Fecha de Creación: 01/01/2015 Flujo Normal del Caso de Uso El actor desea interactuar con el prototipo “ figurasGeometricas”para que funja como herramienta didáctica y en el caso de los alumnos, pueda reforzar sus conocimientos, mientras que en el caso de los profesores, que les permita ejemplificar a través de un juego el uso de las figuras geometricas. Objetivo: Que el alumno interactúe con el prototipo en la temática de Figuras Geometricas. Actores: Alumno Entradas: onClickInstrucciones EventListener onRallyTextDoubleTap EventListener Salidas: Pantalla: Pantalla.1, Pantalla.2, Pantalla.2 Destino: Pantalla Precondiciones: Que el actor se encuentre en el CU-Equipos Pantalla.2 y seleccione la opción de jugar. Post condiciones: El actor podrá interactuar con el juego del prototipo. Mover Fig.Geometricas, Ver Agrupar Figuras Geometricas Prioridad: Alta, porque es el objetivo de la creación del prototipo. Frecuencia de Uso: Alta, cada vez que el actor desee interactuar con el prototipo para cumplir con el objetivo del mismo. 1. El usuario selecciona la opción Agrupar Figuras Geométricas dentro de la Pantalla.1. 2. El prototipo muestra la pantalla Pantalla.3. 3. El usuario interactúa con los elementos gráficos Fig. Geométricas 4. El prototipo coloca el escenario principal de juego, Pantalla.3. 5. El prototipo activa el cronómetro establecido en un tiempo de 5 minutos, de acuerdo al requerimiento no funcional. 6. El prototipo da paso al CU-IDE(Juego) 7. El prototipo monitorea el tiempo hasta que se cumplan los 5 minutos de juego. 8. El prototipo finaliza el juego una vez que se cumplan el tiempo de juego. 9. El prototipo muestra la pantalla Pantalla.4. para que el usuario visualice la tabla de pódium de acuerdo al desempeño de la participación de cada equipo. 10. El usuario se entera del pódium y regresa al menú principal con la opción de Home. 11. Fin de Flujo Normal. Descripción:

4.8.2.3. MODELO DEL DOMINIO DEL PROBLEMA El objetivo de este apartado es ofrecer una representación visual de las clases conceptuales y entidades que integran al prototipo. Es por tal motivo que se encuentra el diseño del prototipo del interactivo “Figuras Geométricas” a través de un diagrama de clases y del diagrama ER de la base de datos del interactivo.

73

4.8.2.3.1. DIAGRAMA DE CLASES El diagrama de clases se ha dividido en dos secciones, una correspondiente a las escenas del prototipo (Registrar, Registrados, Agrupados, Pódium y TouchElement), y la otra referente a algunas clases de elementos gráficos que permiten la interacción del usuario con el interactivo (TecladoTouch, CheckBoxRoll, Step y StepBar).

Ilustración 11Diagrama de Clases, Escenas. (Creacción Propia)

Ilustración 12 Diagrama de Clases, Clases de Elementos Auxiliares (Creacción Propia)

74

A continuación se expone la descripción de cada una de las clases presentadas en las ilustraciones anteriores. Cabe aclarar que a pesar de que el diagrama de clases se separó en dos ilustraciones, corresponde solamente a uno para el prototipo, por lo que se integran ambas secciones durante la descripción. Nombre

Valor

Nombre

Diagrama de Clases "Figuras Geométricas"

Autor

Freddy Alejandro Bustos Gómez

Fecha de Creación

01/01/2015

Última Modificación

03/05/2015

Resumen de Clases Nombre

Descripción

Clases de Elementos Auxiliares

Dentro de esta caja se encuentran las clases de elementos visuales como el teclado touch,elementos graficos

Escenas

Dentro de esta caja se encuentran las clases correspondientes a las escenas del prototipo

Sprite

Clase que ofrece ActionScript 3 para manipular elementos visuales como imágenes dentro del entorno. Cabe mencionar que la clase no se detalla dentro de la ilustración porque es una clase que no fue desarrollada para el prototipo.

GestureWorks

Clase que ofrece el framework de GestureWorks para manipular elementos visuales como imágenes dentro del entorno “touch”. Cabe mencionar que la clase no se detalla en la ilustración porque es una clase que no fue desarrollada para el prototipo.

Registrar

Clase creada para la escena de la Pantalla.3 – Pantalla.4 del prototipo.

Podium

Clase creada para la escena de la Pantalla.4 del prototipo.

Registrados

Clase creada para la escena de la Pantalla 3

TecladoTouch

Clase creada para usar el teclado touch

TouchElement

Clase creada para la manipulación de los elementos del prototipo

Se comienza por explicar la ilustración 12, presentando a continuación la descripción de cada subclase desarrollada para el prototipo y que se derivan de las clases

Sprite y

GestureWorks que ofrece ActionScript 3 y el framework de GestureWorks, respectivamente.

Subclases de la Clase Sprite

75

Nombre

Descripción

private buttonEmpty : Loader, private buttonChecked : Loader, private buttonCrossed : Loader

Para realizar la manipulación de los botones de acciones del interactivo

private clickedOn : Boolean, private countClick : Number

Para controlar los eventos on click del prototipo

private tk : TouchKeyboard

Para la manipulación del teclado touch

public gestureworksInit () : void

Clase que ofrece el framework de GestureWorks para manipular elementos visuales como imágenes dentro del entorno “touch”. Cabe mencionar que la clase no se detalla en la ilustración porque es una clase que no fue desarrollada para el prototipo.

private containerMovieClip : MovieClip

Clase para la manipulación de contenedores en as3

4.8.2.3.2. DIAGRAMA ER DE LA BASE DE DATOS A través del siguiente diagrama es posible identificar las diversas entidades que se propusieron a lo largo de las diferentes etapas del interactivo. En esta primera etapa se contempla el uso de la tabla de jugadores para registrarlos dentro de la base de datos.

Ilustración 13 Diagrama ER de la Base de Datos del prototipo(Creacción Propia)

76

Script Creación de Base de Datos -- phpMyAdmin SQL Dump -- version 4.0.4 -- http://www.phpmyadmin.net --- Servidor: localhost -- Tiempo de generación: 24-10-2014 a las 17:01:33 -- Versión del servidor: 5.6.12-log -- Versión de PHP: 5.4.16 SET SQL_MODE = "NO_AUTO_VALUE_ON_ZERO"; SET time_zone = "+00:00";

/*!40101 SET @OLD_CHARACTER_SET_CLIENT=@@CHARACTER_SET_CLIENT */; /*!40101 SET @OLD_CHARACTER_SET_RESULTS=@@CHARACTER_SET_RESULTS */; /*!40101 SET @OLD_COLLATION_CONNECTION=@@COLLATION_CONNECTION */; /*!40101 SET NAMES utf8 */; --- Base de datos: `db_poligonos` -CREATE DATABASE IF NOT EXISTS `db_poligonos` DEFAULT CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci; USE `db_poligonos`; -- ---------------------------------------------------------- Estructura de tabla para la tabla `tbl_equipos` -CREATE TABLE IF NOT EXISTS `tbl_equipos` ( `id_equipo` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `id_juego` int(11) NOT NULL, `numero` int(11) NOT NULL, `score` int(11) NOT NULL, `color` varchar(15) NOT NULL, `tbl_juegos_id_juego` int(11) NOT NULL, PRIMARY KEY (`id_equipo`), KEY `fk_tbl_equipos_tbl_juegos_idx` (`tbl_juegos_id_juego`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 AUTO_INCREMENT=1 ; -- ---------------------------------------------------------- Estructura de tabla para la tabla `tbl_juegos` -CREATE TABLE IF NOT EXISTS `tbl_juegos` ( `id_juego` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `terminal` varchar(15) NOT NULL, `nombre` varchar(20) NOT NULL, `fecha` datetime NOT NULL, PRIMARY KEY (`id_juego`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 AUTO_INCREMENT=1 ; -- ---------------------------------------------------------- Estructura de tabla para la tabla `tbl_jugadores` --

77

CREATE TABLE IF NOT EXISTS `tbl_jugadores` ( `id_jugador` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `id_equipo` int(11) NOT NULL, `nombre` varchar(25) NOT NULL, `apellidop` varchar(25) DEFAULT NULL, `apellidom` varchar(25) DEFAULT NULL, `grupo` varchar(10) DEFAULT NULL, `edad` int(11) DEFAULT NULL, `tbl_equipos_id_equipo` int(11) NOT NULL, PRIMARY KEY (`id_jugador`), KEY `fk_tbl_jugadores_tbl_equipos1_idx` (`tbl_equipos_id_equipo`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 AUTO_INCREMENT=1 ; -- ---------------------------------------------------------- Estructura de tabla para la tabla `tbl_profesores` -CREATE TABLE IF NOT EXISTS `tbl_profesores` ( `id_profesor` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `id_juego` int(11) NOT NULL, `nombre` varchar(25) DEFAULT NULL, `apellidop` varchar(25) DEFAULT NULL, `apellidom` varchar(25) DEFAULT NULL, `grado` varchar(10) DEFAULT NULL, `asignatura` varchar(25) DEFAULT NULL, `tbl_juegos_id_juego` int(11) NOT NULL, PRIMARY KEY (`id_profesor`), KEY `fk_tbl_profesores_tbl_juegos1_idx` (`tbl_juegos_id_juego`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 AUTO_INCREMENT=1 ; --- Restricciones para tablas volcadas ---- Filtros para la tabla `tbl_equipos` -ALTER TABLE `tbl_equipos` ADD CONSTRAINT `fk_tbl_equipos_tbl_juegos` FOREIGN KEY (`tbl_juegos_id_juego`) REFERENCES `tbl_juegos` (`id_juego`) ON DELETE NO ACTION ON UPDATE NO ACTION; --- Filtros para la tabla `tbl_jugadores` -ALTER TABLE `tbl_jugadores` ADD CONSTRAINT `fk_tbl_jugadores_tbl_equipos1` FOREIGN KEY (`tbl_equipos_id_equipo`) REFERENCES `tbl_equipos` (`id_equipo`) ON DELETE NO ACTION ON UPDATE NO ACTION; --- Filtros para la tabla `tbl_profesores` -ALTER TABLE `tbl_profesores` ADD CONSTRAINT `fk_tbl_profesores_tbl_juegos1` FOREIGN KEY (`tbl_juegos_id_juego`) REFERENCES `tbl_juegos` (`id_juego`) ON DELETE NO ACTION ON UPDATE NO ACTION; /*!40101 SET CHARACTER_SET_CLIENT=@OLD_CHARACTER_SET_CLIENT */; /*!40101 SET CHARACTER_SET_RESULTS=@OLD_CHARACTER_SET_RESULTS */; /*!40101 SET COLLATION_CONNECTION=@OLD_COLLATION_CONNECTION */;

78

Dentro de la ilustración anterior se observan las entidades “Jugadores, Equipos, Profesores y juegos” y sus respectivas relaciones. En las siguientes tablas se presenta una descripción con un mayor nivel de detalle que permite comprender el diagrama ER de la base de datos propuesta.

Resumen del Diagrama ER de la Base de Datos del prototipo. tbl_juegos Nombre Campo id_juego terminal nombre fecha

Descripción Campos Pk Hardware (Mesa Multitouch) Nombre Interactivo Fecha de Ejecución

Tabla 9 Diccionario de Datos: Tbl_Juegos(Creación Propia)

tbl_ equipos Nombre Campo Descripción Campos id_equipo Pk id_juego Fk Numero Número de Equipos score puntuaciones Color Color Equipo Tabla 10 Diccionario de Datos: Tbl_Equipos(Creación Propia)

Nombre Campo id_jugador id_equipo nombre apellidop apellidom grupo edad

tbl_jugadores Descripción Campos Pk Fk Nombre alumno Apellido Paterno alumno Apellido Materno alumno grupo Edad alumno

Tabla 11 Diccionario de Datos: Tbl_Jugadores(Creación Propia)

Nombre Campo id_profesor id_juego nombre apellidop apellidom grado asignatura

tbl_profesores Descripcion Campos Pk Fk Nombre Profesor Apellido Paterno Profesor Apellido Materno Profesor grado que imparte clases Asignatura escolar

Tabla 12 Diccionario de Datos: Tbl_profesores(Creación Propia)

79

4.8.2.4. DICCIONARIO DE DATOS En esta sección es posible encontrar cada una de las variables, los mensajes y pantallas utilizados dentro del interactivo de “Figuras Geométricas”.

4.8.2.4.5.VARIABLES Y OBJETOS Las siguientes variables se encuentran en el archivo “Interactivo.fla” con sus respectivos comentarios. Cada uno de estos elementos permite el flujo de la película, almacenando valores y objetos que son evaluados a lo largo de ésta. Nombre de variable

Tipo de variable

Ubicación # Frame

sndSound

Sound

1

Descripción Variable que carga el sonido de fondo “asf_music.mp3” para ser reproducido.

var sndSound:Sound = new Sound(new URLRequest("asf_music.mp3")); Tabla 13 Variable de Sonido(Creación Propia)

Nombre de variable

flagStop

Tipo de variable

Boolean

Ubicación # Frame

1

Descripción Variable que permite saber en qué momento detener el sonido de fondo.

var flagStop:Boolean = new Boolean();//flag used to ask when to stop the jungle bg sound

flagReg

Boolean

1

Variable que permite saber si el usuario ha presionado algun botón

var flagReg:Boolean = new Boolean();//flag used to ask about the register buttons

flagSoundOn

Boolean

1

Variable que permite saber si el usuario desea o no habilitar el sonido.

var flagSoundOn:Boolean = new Boolean();//flag used to ask about the sound state

timesSound

Number

1

Variable que indica las veces en que se reproducirá el sonido de fondo.

var timesSound:Number = new Number();//times of the frog sound

80

Tabla 14 Variables de estados(Creación Propia)

Nombre de variable

Tipo de variable

touchElements

TouchElem ent

Ubicación # Frame

1

Descripción Instancia de la clase TouchElements que permite manipular elementos gráficos de las pantallas

var touchElements:TouchElement = new TouchElement(this);//class that has the touchelements to display (menú e instrucciones)

registradosScene

Registrados

1

Instancia de la clase Registrados, que contiene todos los elementos gráficos mostrados

var registradosScene:Registrados = new Registrados(this);//class that has the registrados scene to display

agrupadosScene

Agrupados

1

Instancia de la clase Agrupados, que contiene todos los elementos gráficos mostrados

var agrupadosScene:Agrupados = new Agrupados(this);//class that has the agrupados scene to display

registrarScene

Registrar

1

Instancia de la clase Registrar, que contiene todos los elementos gráficos mostrados

var registrarScene:Registrar = new Registrar(this);//class that has the registrar scene to display

podiumScene

Podium

3

Instancia de la clase Registrar, que contiene todos los elementos gráficos mostrados

var podiumScene:Podium = new Podium(this);//class that has the podium scene to display

Tabla 15 Instancia de las clases de Escenas TouchElement, Registrados, Agrupados, Registrar y Podium (Creación Propia)

Nombre de variable sndTimer

Tipo de variable Timer

Ubicación # Frame 1

Descripción Variable que establece el tiempo de ejecución del sonido de fondo “

81

var sndTimer: Timer = new Timer(20000);

circFinAlertTimer

Timer

510

Variable que establece el tiempo de Partida Finalizada

var circFinAlertTimer: Timer = new Timer(20);/ Tabla 16 Timers para controlar animaciones(Creación Propia)

Nombre de variable

phpURL

Tipo de variable

String

Ubicación # Frame

2

Descripción Variable que permite guardar la dirección de la ubicación en el host del archivo en PHP que permitirá realizar la consulta a la Base de Datos del prototipo.

var phpURL:String = "http://127.0.0.1/interactivo/ consulta_jugadores.php";//ARCHIVO QUE PROCESARÁ LOS DATOS A LA BASE

_loader

URLLoade r

2

Variable que permite cargar el archivo PHP que procesará los datos a la base

var _loader:URLLoader = new URLLoader();//LOADER DEL ARCHIVO

_request

URLRequ est

2

Variable que permite cargar la solicitud del archivo en PHP que procesará la consulta a la Base de Datos.

var _request:URLRequest = new URLRequest();//SOLICITUD DEL ARCHIVOD

texto

String

418

Variable que recopila la información que se guardará en la Base de Datos a través de la consulta.

var texto:String;//LO QUE INGRESARÁ EL ARCHIVO PHP Tabla 17 Variables de Consulta(Creación Propia)

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Nombre de variable

Tipo de variable

scrollRegPaneTouc hSprite

TouchSpri te

Descripción Variable que permite manipular el contenedor de los elementos en las pantallas. De tal manera que puede ampliarse o disminuirse (zoom in-zoom out), girar (rotate) y arrastrar (drag) por la pantalla.

var scrollRegPaneTouchSprite:TouchSprite = new TouchSprite();//Touchsprite of the main container scrollRegPaneLoader

Loader

Variable que carga la imagen de fondo del contenedor principal dentro de las pantallas

var scrollRegPaneLoader:Loader = new Loader();//loader of the background image of the main container

bGBack

Loader

Variable que carga la ilustración del botón Regresar

var bGBack:Loader = new Loader();//loader of the getback button

bKeyboard

Loader

Variable que carga la imagen del botón Mostrar Teclado “Touch”

var bKeyboard:Loader = new Loader();//loader of the group button

bAdd

Loader

Variable que carga la imagen del botón Agregar Campo Alumno

var bAdd:Loader = new Loader();//loader of the allchecked button

bSave

Loader

Variable que carga la imagen del botón Guardar Registros de Alumnos

var bSave:Loader = new Loader();//loader of the save button

83

scrollRegPane

ScrollPane

Variable que carga el contenedor de las cajas de texto de cada registro añadido

var scrollRegPane:ScrollPane = new ScrollPane();//loader of the scrollpanel button

mcReg

MovieClip

Variable que contiene a los cuadros de texto.

var mcReg:MovieClip = new MovieClip(); //contenedor de los cuadros de texto

contadorIDReg

Number

Variable que permite desplegar la numeración de cada alumno añadido

var contadorIDReg = 0; //para mostrar el ID del alumno

alumnos

Array

Variable que permite guardar el contenido de cada caja de texto de los alumnos añadidos

var alumnos:Array = new Array(); //arreglo para guardar los objetos de alumnos

alumnosQuery

Array

Arreglo que prepara los nombres de los alumnos para mandarlos a la consulta de la Base de Datos.

var alumnosQuery:Array = new Array(); //arreglo para guardar los nombres de alumnos

banderaTeclado

Boolean

Esta variable permite sensar si el botón de teclado ha sido habilitado o no, para proceder a ocultarlo o hacerlo visible.

var banderaTeclado:Boolean = new Boolean(); //bandera que indica que el botón de teclado sea habilitado o no tk

TouchKeyboa Instancia de la clase TouchKeyboard que permite crear el rd teclado dentro

var tk:TouchKeyboard = new TouchKeyboard(); ////create touch keyboard Tabla 18 Variables de la Escena Registrar(Creación Propia)

84

4.8.2.5. INTERFAZ EN PHP Está compuesta por los siguientes archivos “config.php”, “consulta_jugadores.php” , “consulta_profesor.php”,

“guardar_jugador.php”,”

guardar_profesor.php”,”

iniciar_juego.php”. Cada uno es una solución para distintos casos de uso. A continuación se muestran algunas de las variables más importantes para estos archivos. Tabla 19 Variables de Archivo " config.php" (Creación Propia)

Nombre de variable

db_host

Tipo de variable

String

Descripción Es la variable que guarda el nombre del host donde se encuentra instalado el manejador de base de datos. En este caso se utilizó un servidor local, sin embargo el prototipo también se probó con un servidor remoto.

$db_host= "localhost";

db_user

String

Es la variable que almacena el nombre de usuario. Esta variable será definida por el administrador del manejador de base de datos, puesto que dependerá del permiso otorgado para poder editar la base de datos del proyecto. En este caso, el servidor local permite hacer modificaciones a las bases de datos con el permiso de usuario tipo “root”.

$db_user= "root";

db_password

String

Es la variable que almacena la contraseña de usuario. Esta variable será definida por el administrador del manejador de base de datos, puesto que dependerá del permiso otorgado para poder editar la base de datos del proyecto. En este caso, el servidor local permite hacer modificaciones a las bases de datos con el permiso de usuario tipo “root” y para una autentificación mas segura le pusimos la siguiente contraseña convencional 'admin123';

$contraseñaServidor = 'admin123';

db_database

String

Esta variable guarda el nombre de la base de datos del proyecto, en este caso, para el desarrollo del interactivo se optó por el nombre “Figuras Geométricas”.

$db_database= 'db_poligonos';

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Tabla 20 Variables de conexión de los archivos consulta_jugadores.php, consulta_profesor.php , guardar_jugador.php, guardar_profesor.php, iniciar_juego.php(Creación Propia)

Nombre de variable

Tipo de variable

$con

MySQL link

Descripción

Esta variable recupera el valor devuelto por la función mysql_connect, el cuál puede ser una conexión a la base de datos o bien un valor booleano en Falso.

$con=mysqli_connect($db_host, $db_user, $db_password, $db_database);

$sql

string

Esta variable recupera el resultado del query para realizar la consulta de jugadores y profesor que intervendrán en el juego y se aplica para los archivos consulta_jugadores.php y consulta_profesor.php

$sql="SELECT tbl_jugadores.nombre FROM tbl_jugadores, tbl_equipos WHERE tbl_jugadores.id_equipo = tbl_equipos.id_equipo AND tbl_jugadores.id_juego = ".htmlspecialchars($_POST["idjuego"])." AND fila = ".$x." AND numero = ".$y." ORDER BY id_jugador" mysqli_query

string

Esta variable inserta los jugadores y profesor que intervendrán en el juego y se aplica para los archivos , guardar_jugador.php y guardar_profesor.php

mysqli_query($con,"INSERT INTO tbl_jugadores (id_equipo, id_juego, fila, nombre, apellidop, apellidom, edad, grupo) VALUES (".$disponibles[0].",".htmlspecialchars($_POST["id_juego"]).",".$fila.", '".htmlspecialchars($_POST["nombre"])."', '".htmlspecialchars($_POST["apellidop"])."','".htmlspecialchars($_POST["apellidom"])."', '".htmlspecialchars($_POST["edad"])."', '".htmlspecialchars($_POST["grupo"])."')");

mysqli_query

string

Esta variable inserta el identificar del juego y se aplica para el archivo iniciar_juego.php

mysqli_query($con,"INSERT INTO tbl_juegos (terminal, nombre, fecha) VALUES (1, '".htmlspecialchars($_POST["njuego"])."', NOW())");

86

4.8.2.6. PANTALLAS Pantalla 1 Inicio Interactivo “Figuras Geométricas” (Creacción Propia)

En esta pantalla se muestra el menú para acceder a cada una de las opciones como son las instrucciones, configuración, los créditos, el registro, inicio de los juegos. Tabla 21 Descripción de botones Pantalla Inicio Interactivo “Figuras Geométricas” (Creación Propia)

Nombre Botón Iniciar

Instrucciones

Descripción Se inician la primer imagen inicia el interactivo para el nivel preescolar denominado “Descubro Polígonos” y la segunda imagen activa el interactivo de segundo nivel para 1°, 2° y 3° de primaria “Grupos de Grupos” Instrucciones Generales del juego

Créditos

Créditos a los realizadores del Interactivo

Imagen

Configuraciones Configuraciones Registro

Insertar Registros Profesor/Alumnos

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Pantalla 2 Instrucciones Generales del Interactivo(Creacción Propia)

En esta pantalla se muestra las instrucciones del inicio de los juegos.

Pantalla 3 Créditos del Interactivo(Creacción Propia)

En esta pantalla se muestran los créditos del equipo involucrado en la elaboración del interactivo

88

Pantalla 4 Ajuste del Interactivo(Creacción Propia)

En esta pantalla se configura el entorno para la ejecución del sitio web PHP para realizar las consultas y e inserciones de los alumnos y profesores que participaran en el interactivo, también podremos introducir el tiempo de duración de la partida del juego. Tabla 22 Descripción de Botones Pantalla Ajuste del Interactivo(Creación Propia)

Nombre Botón Guardar Cancelar

Descripción Guarda la Configuración del Interactivo

Imagen

Cancela la Configuración y regresa a menú inicial del interactivo Pantalla 5 Registros Profesor/Alumnos(Creacción Propia)

En esta pantalla se muestra los registros del profesor que coordinara la partida del juego y de los alumnos que intervendrán en el mismo.

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Tabla 23 Descripción de Botones Pantalla Registro Profesor/Alumnos(Creación Propia)

Nombre Botón Profesor

Descripción Registrar Profesor

Alumnos

Registrar Alumnos

Regresar

Regresa a la pantalla Principal

Imagen

Pantalla 6 Registro Profesor(Creacción Propia)

En esta pantalla se dan de alta el profesor que coordinara la partida del juego Tabla 24 Descripción de los campos del Registro Profesor(Creación Propia)

Nombre Campo Nombre Apellido Paterno Apellido Materno Grado Asignatura

Descripción Escribir Nombre Profesor Escribir Apellido Paterno Escribir Apellido Materno Escribir Grado Encargado Escribir Asignatura que imparte

Tabla 25 Descripción Botones Pantalla Registro Profesor(Creación Propia)

Nombre Botones Aceptar

Descripción Para Guardar el registro

Cancelar

Cancela el registro

Imagen

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Pantalla 7 Registro Alumnos(Creacción Propia)

En esta pantalla se darán de alta los 4 equipos participantes de alumnos para la partida del juego. Tabla 26 Descripción de los campos del Registro Alumnos(Creación Propia)

Nombre Campo Nombre Apellido Paterno Apellido Materno Grupo Edad

Descripcion Escribrir Nombre alumno Escribir Apellido Paterno Escribir Apellido Materno Escribir Grupo Inscrito Escribir Edad del Alumno

Tabla 27 Descripción Botones Pantalla Registro Alumnos(Creación Propia)

Nombre Botones Aceptar

Descripción Para Guardar el registro

Cancelar

Cancela el registro

Imagen

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Pantalla 8 IDE Interactivo "Grupos de Grupos"(Creacción Propia)

En esta pantalla se muestran el entorno de desarrollo del interactivo "Grupos de Grupos". Tabla 28 Descripción de Botones Pantalla IDE Interactivo "Grupo de Grupos"(Creación Propia)

Nombre Botón Agregar Burbujas

Descripción Agregador de Burbujas

Información del Equipo

Información del Equipo

Cronometro

Cronometro del tiempo

Figuras Geométricas

Figuras geométricas movibles

Imagen

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Pantalla 9 Pantalla Interactividad del Aplicativo “Grupo de Grupos” (Creacción Propia)

En esta pantalla se muestra la interactividad del interactivo los alumnos van a clasificar las figuras geométricas en las diferentes burbujas de acuerdo a sus características por lado, Angulo, por color como ellos elijan clasificarlos.

Tabla 29 Descripción de Botones Pantalla Interactivo del Aplicativo "Grupo de Grupos"(Creación Propia)

Nombre Boton Burbujas

Descripcion Contenedoras de Figuras Geométricas

Clasificador de Figuras

Clasificar porque clasificaste la figuras: Color,Angulos,Lados , Medida

Imagen

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Pantalla 10 IDE Interactivo "Descubro Polígonos"(Creacción Propia)

En esta pantalla se muestran el entorno de desarrollo del interactivo "Descubro Polígonos". Tabla 30 Descripción de Botones Pantalla IDE Interactivo "Descubro Polígonos"(Creación Propia)

Nombre Botón Fig. Geométricas

Cronometro

Descripción Colección de Fig. Geométricas para ser insertadas en la imagen (Dragón) Cronometro del tiempo

Puntos

Puntos de Acierto Insertados sobre la figura

Figura Dragón

Figura contenedora de las diferentes Fig. Geométricas en forma de un dragón

Imagen

Pantalla 11 Pantalla Interactividad del Aplicativo “Descubro Polígonos” (Creacción Propia)

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En esta pantalla se muestran la interactividad del interactivo, los alumnos van a identificar que figuras geométricas pueden entrar en el contenedor “Dragón” que contiene cada una de las figuras geométricas que cada equipo tiene en su área de equipo y los que logren insertar más figuras geométricas serán los ganadores Pantalla 12 Resultados(Creacción Propia)

En esta pantalla vemos un resumen de puntos que realizaron cada equipo Tabla 31 Descripción de Botones Resultados "Descubro Polígonos"(Creación Propia)

Nombre Botón Regresar

Descripción Regresa al menú principal

Imagen

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4.8.3. CODIFICACIÓN 4.8.3.1. CÓDIGO DE LA PANTALLA INICIAL Sección de Código de la pantalla inicial, código nativo de Flash Profesional CC, donde importamos las librerías para los eventos clásicos de Mouse, Display de Imágenes, transición entre escenas. import flash.events.MouseEvent; import flash.net.URLLoader; import flash.net.URLRequest; import flash.display.Loader; btncreditos.visible = true; btncreditos.addEventListener(MouseEvent.CLICK, creditos_img); btncreditos.buttonMode = true; function creditos_img(e:MouseEvent):void{ var imagen:Loader = new Loader(); imagen.load (new URLRequest("imagenes/imgcreditos.png")); imagen.x=550; imagen.y=200; imagen.addEventListener(MouseEvent.CLICK, ocultar); function ocultar(e:MouseEvent):void{ imagen.visible= false; } addChild(imagen); } btnsugerencias.visible = true; btnsugerencias.addEventListener(MouseEvent.CLICK, sugerencias); btnsugerencias.buttonMode = true; function sugerencias(e:MouseEvent):void{ var imagen:Loader = new Loader(); imagen.load (new URLRequest("imagenes/ltrsugerencias.png")); imagen.x=500; imagen.y=500; imagen.addEventListener(MouseEvent.CLICK, ocultar); function ocultar(e:MouseEvent):void{ imagen.visible= false; } addChild(imagen); } jugar.addEventListener(MouseEvent.CLICK, figuras); jugar.buttonMode = true; function figuras(event:MouseEvent):void { var request1:URLRequest = new URLRequest("figuras_new.swf"); var cargar1:Loader = new Loader() cargar1.load(request1); addChild(cargar1); cargar1.x=10; cargar1.y=20; }

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4.8.3.2. CÓDIGO GEOMÉTRICAS”

FRAME

PRINCIPAL

INTERACTIVO

“FIGURAS

import Global; import flash.filesystem.*; import flash.display.*; import flash.events.Event; import flash.media.Sound; import flash.net.URLRequest; [SWF(x="0",y="0",width="1920",height="1080",backgroundColor="0xEAF8FB",frameRate="30")] // stage.displayState = StageDisplayState.FULL_SCREEN_INTERACTIVE; stop(); var eDragon; btn_sugerencias.addEventListener(MouseEvent.CLICK, AbrirSugerencias); btn_creditos.addEventListener(MouseEvent.CLICK, AbrirCreditos); btn_registro.addEventListener(MouseEvent.CLICK, IrRegistro); btn_dragon.addEventListener(MouseEvent.CLICK, AbrirDragon); btn_burbujas.addEventListener(MouseEvent.CLICK, AbrirBurbujas); btn_config.addEventListener(MouseEvent.CLICK, AbrirConfig); IniciarParametros(); var s:Sound = new Sound(); s.addEventListener(Event.COMPLETE, onSoundLoaded); var req:URLRequest = new URLRequest("asf_music.mp3"); s.load(req); function onSoundLoaded(event:Event):void { var localSound:Sound = event.target as Sound; localSound.play(0,1000,null); } function GenerarJuego():void { if (Global.ID < 1) { btn_registro.mouseEnabled = false; btn_registro.mouseChildren = false; btn_registro.alpha = .3; btn_dragon.mouseEnabled = false; btn_dragon.mouseChildren = false; btn_dragon.alpha = .3; btn_burbujas.mouseEnabled = false; btn_burbujas.mouseChildren = false; btn_burbujas.alpha = .3; txt_msj_inicio.text = "Iniciando..."; GenerarID(); } } // Función iniciar juego. function GenerarID ():void { var url:String = Global.SERVER + "iniciar_juego.php"; var enviar:URLRequest = new URLRequest(url); var recibir:URLLoader = new URLLoader();

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var variables:URLVariables = new URLVariables(); // Generar id_juego y equipos variables.njuego = "poligonos"; enviar.method = URLRequestMethod.POST; enviar.data = variables; recibir.dataFormat = URLLoaderDataFormat.VARIABLES; recibir.addEventListener(Event.COMPLETE, IniciarID); recibir.addEventListener(IOErrorEvent.IO_ERROR, IniciarError); recibir.load(enviar); } function IniciarID(event:Event) { var loader:URLLoader = URLLoader(event.target); // trace(loader.data.juego); Global.ID = loader.data.juego; btn_registro.mouseEnabled = true; btn_registro.mouseChildren = true; btn_registro.alpha = 1; btn_dragon.mouseEnabled = true; btn_dragon.mouseChildren = true; btn_dragon.alpha = 1; btn_burbujas.mouseEnabled = true; btn_burbujas.mouseChildren = true; btn_burbujas.alpha = 1; txt_msj_inicio.text = ""; } function IniciarError(event:IOErrorEvent) { txt_msj_inicio.text = event.text; } // ### INICIAR PARAMETROS DE INICIAL ### function IniciarParametros():void { var pathToFile:String = File.applicationStorageDirectory.resolvePath("settings.ini").nativePath; var fileToCreate:File = File.applicationStorageDirectory; fileToCreate = fileToCreate.resolvePath("settings.ini"); if (fileToCreate.exists) { var mySettings:URLLoader = new URLLoader(); mySettings.dataFormat=URLLoaderDataFormat.VARIABLES; mySettings.addEventListener(Event.COMPLETE, onLoaded); mySettings.load(new URLRequest(pathToFile)); } else { Global.SERVER = "http://localhost/interactivo/"; Global.MINUTOS = 1; var fs:FileStream = new FileStream(); fs.open(fileToCreate, FileMode.WRITE); fs.writeUTFBytes("servidor=http://localhost/interactivo/&minutos=1"); fs.close(); GenerarJuego(); } } function onLoaded(e:Event) { Global.SERVER = e.target.data.servidor; Global.MINUTOS = e.target.data.minutos; GenerarJuego(); }

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// ##### Ir a la Pantalla de Registro ##### function IrRegistro(e:MouseEvent):void { gotoAndStop(2); // Obtener Información de Registro ObtenerProfesor(); ObtenerAlumnos(); // Asignar Eventos a los botones btn_alumno.addEventListener(MouseEvent.CLICK, IrAAlumno); btn_profesor.addEventListener(MouseEvent.CLICK, IrAProfesor); btn_comenzar.addEventListener(MouseEvent.CLICK, IrAtras); } // ##### ABRIR Configuración ##### function AbrirConfig(e:MouseEvent):void { gotoAndStop(5); } // ##### ABRIR Dragon ##### function AbrirDragon(e:MouseEvent):void { gotoAndStop(6); eDragon = new Dragon(this); addChild(eDragon); } // ##### ABRIR Burbujas ##### function AbrirBurbujas(e:MouseEvent):void { var request1:URLRequest = new URLRequest("figuras_new.swf"); var cargar1:Loader = new Loader() cargar1.load(request1); addChild(cargar1); cargar1.x=10; cargar1.y=20; /*gotoAndStop(8); var eBurbujas:Burbujas = new Burbujas(this); addChild(eBurbujas);*/ /*var Window:Sprite = new Sprite(); Window.addEventListener(MouseEvent.CLICK, ocultar); var imagen:Loader = new Loader(); imagen.load (new URLRequest("info.png")); var textFormat:TextFormat = new TextFormat("Arial",20,0x000000); var Integrante:TextField = new TextField(); Integrante.text = "Jacobo\nMaribel\nJorgue"; Integrante.x = 10; Integrante.y = 10; Integrante.setTextFormat(textFormat); Integrante.embedFonts = true; Window.addChild(imagen); Window.addChild(Integrante); Window.x = btn_burbujas.x; Window.y = btn_burbujas.y; Window.rotation = 45; this.addChild(Window); function ocultar(e:MouseEvent):void{ Window.visible = false; } */

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} // Función Sugerencias. function AbrirSugerencias(e:MouseEvent):void{ var imagen:Loader = new Loader(); imagen.load (new URLRequest("sugerencias.png")); imagen.x=671; imagen.y=300; imagen.addEventListener(MouseEvent.CLICK, ocultar); function ocultar(e:MouseEvent):void{ imagen.visible= false; } addChild(imagen); } // Función Creditos. function AbrirCreditos(e:MouseEvent):void{ var imagen:Loader = new Loader(); imagen.load (new URLRequest("creditos.png")); imagen.x=703; imagen.y=150; imagen.addEventListener(MouseEvent.CLICK, ocultar); function ocultar(e:MouseEvent):void{ imagen.visible=false; } addChild(imagen); }

4.8.3.3. CÓDIGO BURBUJAS.AS DE “FIGURAS GEOMETRICAS”

package { import com.gestureworks.core.GestureWorks; import com.gestureworks.core.TouchSprite; import com.gestureworks.events.GWGestureEvent; import com.gestureworks.events.GWTouchEvent; import flash.events.KeyboardEvent; import flash.system.Capabilities; //import flash.desktop.NativeApplication; import flash.ui.Keyboard; import flash.geom.Point; import flash.display.MovieClip; import flash.display.*; import flash.net.*; import flash.events.*; import flash.text.TextField; import flash.text.TextFormat; import flash.utils.Timer; import flash.events.TimerEvent; import mx.utils.*; import flash.geom.Matrix; import flash.display.MovieClip; [SWF(x="0",y="0",width="1920",height="1080",backgroundColor="0xEAF8FB",frameRate=" 30")]

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public class Burbujas extends GestureWorks { var MainMovie:MovieClip = new MovieClip(); var previousOUM:String = ""; var Ocupados:Array = new Array();

function checkHit(a:MovieClip, b:MovieClip) { with (a) { if (b.hitTest(getBounds(_root).xMax, _y, true)) { return "left"; } else if (b.hitTest(getBounds(_root).xMin, _y, true)) { return "right"; } else if (b.hitTest(_x, getBounds(_root).yMax, true)) { return "up"; } else if (b.hitTest(_x, getBounds(_root).yMin, true)) { return "down"; } else { return false; } } } public function Burbujas(cMovieClip:MovieClip) { MainMovie = cMovieClip; gml = "gestures.gml"; } override protected function gestureworksInit():void { simulator = true; var veces:int; var seg:int = 60; var min:int; var tiempo:String; veces = 2 * 60; MainMovie.btnburbuja1.addEventListener(MouseEvent.CLICK, CrearBurbuja); MainMovie.btnburbuja2.addEventListener(MouseEvent.CLICK, CrearBurbuja); MainMovie.btnburbuja3.addEventListener(MouseEvent.CLICK, CrearBurbuja); MainMovie.btnburbuja4.addEventListener(MouseEvent.CLICK, CrearBurbuja); /*var timer:Timer = new Timer(1000,veces); timer.start(); timer.addEventListener(TimerEvent.TIMER, MostrarTimer); timer.addEventListener(TimerEvent.TIMER_COMPLETE, TerminarTimer); min = 2-1; function MostrarTimer(tevent:TimerEvent) { seg--;

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tiempo = leadingZero(min,2)+":"+leadingZero(seg,2); MainMovie.equipo1_tiempo.text = tiempo; MainMovie.equipo2_tiempo.text = tiempo; MainMovie.equipo3_tiempo.text = tiempo; MainMovie.equipo4_tiempo.text = tiempo; if (seg == 0){ min = min-1; seg = 60; } } function leadingZero(value:int, numDigits:int) : String { return String(new Array(numDigits + 1).join("0") + String(value)).substr(-numDigits, numDigits); } function TerminarTimer(tevent:TimerEvent) { MainMovie.gotoAndStop(7); } */ //mensaje.text = ID.toString(); // Botón Salir Compatible con Dispositivos Moviles if(Capabilities.cpuArchitecture == "ARM") { //NativeApplication.nativeApplication.addEventListener(KeyboardEvent.KEY_DOWN, handleKeys, false, 0, true); } // **** Crear Objetos para equipos CrearObjetos(); } // *** Crear Burbujas public function CrearBurbuja(evt:MouseEvent):void { /*var clip1:bubble = new bubble(); clip1.x = 100; clip1.y = 100; clip1.name = 'burbuja1'; MainMovie.addChild(clip1);*/ /* var tSprite:TouchSprite = new TouchSprite(); var clip1:bubble = new bubble(); tSprite.addChild(clip1)*/ /*tSprite.graphics.beginFill(0xB1DFED); tSprite.graphics.lineStyle(0,0x5EA1C5); //tSprite.graphics.beginGradientFill(gType,gColors,gAlphas,gRatio,matrix); tSprite.graphics.drawCircle(0, 0, 100); tSprite.graphics.endFill(); tSprite.alpha=0.7;*/ var tSprite:TouchSprite = new TouchSprite(); var LoaderBurbuja:Loader = new Loader();

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LoaderBurbuja.load(new URLRequest("burbuja.png")); LoaderBurbuja.name = "burbuja_base"; tSprite.addChild(LoaderBurbuja); switch(evt.currentTarget.name) { case "btnburbuja1": tSprite.x = 120; tSprite.y = 104; tSprite.name = "burbuja_roja"; break; case "btnburbuja2": tSprite.x = 127; tSprite.y = 720; tSprite.name = "burbuja_azul"; break; case "btnburbuja3": tSprite.x = 1515; tSprite.y = 740; tSprite.name = "burbuja_verde"; break; case "btnburbuja4": tSprite.x = 1535; tSprite.y = 98; tSprite.name = "burbuja_amarilla"; break; } addChild(tSprite); tSprite.nativeTransform = true; tSprite.gestureList = {"n-drag":true}; //tSprite.addEventListener(GWTouchEvent.TOUCH_END, gestureDragHandler); } private function Arrastre(event:GWTouchEvent):void { MainMovie.txt_status.text = event.currentTarget.name; } // *** Crear Objetos para Equipos public function CrearObjetos():void { var nom_objeto:String; for (var i:int = 0; i < 3; i++) { nom_objeto = "pol_"+randomRange(1,4)+"_"+randomRange(1,2); var tSprite:TouchSprite = new TouchSprite(); var LoaderBurbuja:Loader = new Loader(); LoaderBurbuja.load(new URLRequest(nom_objeto+".png")); tSprite.addChild(LoaderBurbuja); tSprite.name = nom_objeto+'_'+i; tSprite.x = randomRange(383,1387); tSprite.y = randomRange(227,779); tSprite.nativeTransform = true; tSprite.gestureList = {"n-drag":true}; addChild(tSprite); tSprite.addEventListener(GWTouchEvent.TOUCH_END, gestureDragHandler);

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/* // tSprite.rotation = randomRange(0, 360); tSprite.graphics.beginFill(0xE8F5FC); tSprite.graphics.lineStyle(1,0xE8F5FC); tSprite.graphics.drawCircle(20,20,20); //touchSprite2.graphics.drawEllipse(0,0,50,50); tSprite.alpha = 0.7; tSprite.graphics.endFill(); addChild(tSprite); tSprite.nativeTransform = true; tSprite.gestureList = {"n-drag":true};*/ //tSprite.addEventListener(Event.ENTER_FRAME, mover); //tSprite.addEventListener(GWTouchEvent.TOUCH_END, gestureDragHandler); } } // end function function mover(event:Event) { var point:Point = new Point(event.target.x, event.target.y); var objects:Array = MainMovie.getObjectsUnderPoint(point); var currentOUM,listaObj:String = ""; var currentTypes:String = ""; var results:String = ""; for (var i:int = 0; i < objects.length; i++) { // Obtener el ultimo objeto bajo el mouse currentOUM = DisplayObject(objects[i].parent).name; listaObj += DisplayObject(objects[i].parent).name + ", "; } MainMovie.txt_status.text = checkHit(currentOUM, event.currentTarget.name); } private function gestureDragHandler(event:GWTouchEvent):void { var point:Point = new Point(event.target.x, event.target.y); var objects:Array = MainMovie.getObjectsUnderPoint(point); var currentOUM,listaObj:String = ""; var currentTypes:String = ""; var results:String = ""; for (var i:int = 0; i < objects.length; i++) { // Obtener el ultimo objeto bajo el mouse currentOUM = DisplayObject(objects[i].parent).name; listaObj += DisplayObject(objects[i].parent).name + ", "; } MainMovie.txt_status.text = listaObj + "***" + currentOUM +"*** X=" +event.currentTarget.x +" Y="+event.currentTarget.y+' =='+event.currentTarget.name; if ((currentOUM != "root1") && (currentOUM != "instance2")) { if (MainMovie.getChildByName(currentOUM).hitTestObject(event.currentTarget.name)) { MainMovie.txt_status.text = event.currentTarget.name + '>'+currentOUM; }

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} // MainMovie.txt_status.text = listaObj + "***" + currentOUM +"*** X=" +event.currentTarget.x +" Y="+event.currentTarget.y; // MainMovie.txt_status.text = MainMovie.getChildByName(currentOUM); /*if ((currentOUM != "root1") && (currentOUM != "instance2")) { if (MainMovie.getChildByName(currentOUM).hitTestPoint(event.target.x,event.target.y)) { MainMovie.txt_status.text = "choque-"+event.target.name; } else { MainMovie.txt_status.text = "no choque"; } } */ } // end funcion

function randomRange(minNum:Number, maxNum:Number):Number { return (Math.floor(Math.random() * (maxNum - minNum + 1)) + minNum); } // *** Evento para Salir *** function handleKeys(event:KeyboardEvent):void { /*if(event.keyCode == Keyboard.BACK) NativeApplication.nativeApplication.exit(); */ }

} }// Package

4.8.3.4. CÓDIGO DRAGON.AS DE “FIGURAS GEOMÉTRICAS”

package { import com.gestureworks.core.GestureWorks; import com.gestureworks.core.TouchSprite; import com.gestureworks.events.GWGestureEvent; import com.gestureworks.events.GWTouchEvent; import flash.events.KeyboardEvent; import flash.system.Capabilities; //import flash.desktop.NativeApplication; import flash.ui.Keyboard; import flash.geom.Point; import flash.display.MovieClip; import flash.display.*; import flash.net.*; import flash.events.Event; import flash.text.TextField;

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import flash.text.TextFormat; import flash.utils.Timer; import flash.events.TimerEvent; import mx.utils.*;

[SWF(x="0",y="0",width="1920",height="1080",backgroundColor="0xEAF8FB",frameRate=" 30")] public class Dragon extends GestureWorks { var MainMovie:MovieClip = new MovieClip(); var previousOUM:String = ""; var Ocupados:Array = new Array(); public function Dragon(cMovieClip:MovieClip) { MainMovie = cMovieClip; gml = "gestures.gml"; } override protected function gestureworksInit():void { simulator = true; //var ID:Object = LoaderInfo(this.root.loaderInfo).parameters.id_juego; var veces:int; var seg:int = 60; var min:int; var tiempo:String; veces = Global.MINUTOS * 60; var timer:Timer = new Timer(1000,veces); timer.start(); timer.addEventListener(TimerEvent.TIMER, MostrarTimer); timer.addEventListener(TimerEvent.TIMER_COMPLETE, TerminarTimer); min = 2-1; //MainMovie.mensaje.text = Global.MINUTOS; function MostrarTimer(tevent:TimerEvent) { seg--; tiempo = leadingZero(min,2)+":"+leadingZero(seg,2); MainMovie.equipo1_tiempo.text = tiempo; MainMovie.equipo2_tiempo.text = tiempo; MainMovie.equipo3_tiempo.text = tiempo; MainMovie.equipo4_tiempo.text = tiempo; if (seg == 0){ min = min-1; seg = 60; } } function leadingZero(value:int, numDigits:int) : String { return String(new Array(numDigits + 1).join("0") + String(value)).substr(-numDigits, numDigits); } function TerminarTimer(tevent:TimerEvent)

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{ //MainMovie.mensaje.text = "Juego Terminado"; MainMovie.removeChildAt(0); MainMovie.gotoAndStop(7); } //mensaje.text = ID.toString(); // Botón Salir Compatible con Dispositivos Moviles if(Capabilities.cpuArchitecture == "ARM") { //NativeApplication.nativeApplication.addEventListener(KeyboardEvent.KEY_DOWN, handleKeys, false, 0, true); } // **** Crear Objetos para equipos CrearObjetos(new Array(1080,80,1530),5,1,0x0000FF,1); CrearObjetos(new Array(1800,400,2200),5,2,0x009245,2); CrearObjetos(new Array(700,960,1150),5,3,0xFF0000,1); CrearObjetos(new Array(100,400,500),5,4,0xFBB03B,2); } // *** Crear Objetos para Equipos public function CrearObjetos(Area:Array, cantidad:int, equipo:int, color:uint, direccion:int):void { var i:int; var col,fil,espacioX, espacioY:int; if (direccion == 1) { espacioX = ((Area[2]-Area[0]) / 4) * 1; espacioY = 0; } if (direccion == 2) { espacioX = 0; espacioY = ((Area[2]-Area[0]) / 4) * 1; } // Determinar espacio entre columnas // Agregar cuadrados col = Area[0]; fil = Area[1]; for (i = 1; i < cantidad+1; i++) { // Crear Cuadrados var touchSprite:TouchSprite = new TouchSprite(); touchSprite.graphics.beginFill(color); touchSprite.graphics.lineStyle(1,0xE8F5FC); touchSprite.graphics.drawRect(0, 0, 40, 40); touchSprite.alpha = 0.7; touchSprite.graphics.endFill(); // a lo Ancho Min Max Min touchSprite.x = col; col += 5; // a lo Largo Min Max Min touchSprite.y = fil;

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fil += 5; touchSprite.name = "cua-"+i+"-"+equipo+"-"+touchSprite.x+""+touchSprite.y; MainMovie.addChild(touchSprite); touchSprite.affineTransform = true; touchSprite.nativeTransform = true; //touchSprite.mouseChildren = true; touchSprite.gestureList = {"n-drag":true}; touchSprite.addEventListener(GWTouchEvent.TOUCH_END, gestureDragHandler); } // Agregar circulos col = Area[0] + (espacioX * 1); fil = Area[1] + (espacioY * 1); for (i = 1; i < cantidad+1; i++) { // Crear Cuadrados var touchSprite2:TouchSprite = new TouchSprite(); touchSprite2.graphics.beginFill(color); touchSprite2.graphics.lineStyle(1,0xE8F5FC); touchSprite2.graphics.drawCircle(20,20,20); //touchSprite2.graphics.drawEllipse(0,0,50,50); touchSprite2.alpha = 0.7; touchSprite2.graphics.endFill(); // a lo Ancho Min Max Min touchSprite2.x = col; col += 5; // a lo Largo Min Max Min touchSprite2.y = fil; fil += 5; touchSprite2.name = "cir-"+i+"-"+equipo+"-"+touchSprite2.x+""+touchSprite2.y; addChild(touchSprite2); touchSprite2.affineTransform = true; touchSprite2.nativeTransform = true; touchSprite2.mouseChildren = true; touchSprite2.gestureList = {"n-drag":true}; touchSprite2.addEventListener(GWTouchEvent.TOUCH_END, gestureDragHandler); //touchSprite.addEventListener(GWTouchEvent.TOUCH_OUT, gestureDragHandler); } // Triangulos col = Area[0] + (espacioX * 2); fil = Area[1] + (espacioY * 2); for (i = 1; i < cantidad+1; i++) { // Crear Cuadrados var triangleHeight:uint = 40; var touchSprite3:TouchSprite = new TouchSprite(); touchSprite3.graphics.beginFill(color); touchSprite3.graphics.lineStyle(1,0xE8F5FC); touchSprite3.graphics.moveTo(triangleHeight / 2, 0); touchSprite3.graphics.lineTo(triangleHeight, triangleHeight); touchSprite3.graphics.lineTo(0, triangleHeight); touchSprite3.graphics.lineTo(triangleHeight / 2, 0); touchSprite3.alpha = 0.7;

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touchSprite3.graphics.endFill(); // a lo Ancho Min Max Min touchSprite3.x = col; col += 5; // a lo Largo Min Max Min touchSprite3.y = fil; fil += 5; touchSprite3.name = "tri-"+i+"-"+equipo+"-"+touchSprite3.x+""+touchSprite3.y; addChild(touchSprite3); touchSprite3.affineTransform = true; touchSprite3.nativeTransform = true; touchSprite3.mouseChildren = true; touchSprite3.gestureList = {"n-drag":true}; touchSprite3.addEventListener(GWTouchEvent.TOUCH_END, gestureDragHandler); //touchSprite.addEventListener(GWTouchEvent.TOUCH_OUT, gestureDragHandler); } } // end function private function gestureDragHandler(event:GWTouchEvent):void { var point:Point = new Point(event.target.x, event.target.y); var objects:Array = MainMovie.getObjectsUnderPoint(point); var currentOUM,listaObj:String = ""; var currentTypes:String = ""; var results:String = ""; for (var i:int = 0; i < objects.length; i++) { // Obtener el ultimo objeto bajo el mouse currentOUM = DisplayObject(objects[i].parent).name; listaObj += DisplayObject(objects[i].parent).name + ", "; } // MainMovie.mensaje.text = listaObj + "**"; // MainMovie.mensaje.text = currentOUM +" X=" +event.target.x +" Y="+event.target.y; // Obtenemos valores del objeto Origen var Origen:Array = event.target.name.split("-"); // Que no sean la primera y segunda capa de objetos que son contenedores if ((currentOUM != "root1") && (currentOUM != "instance2")) { // Obtenemos valores del objeto Destino var Destino:Array = MainMovie.getChildByName(currentOUM).name.split("_"); if (Origen[0] == Destino[0]) // Si es el objeto tiene la forma correcta. { if (MainMovie.getChildByName(currentOUM).hitTestPoint(event.target.x,event.target.y)) { event.target.gestureList = {"n-drag":false}; event.target.removeEventListener(GWTouchEvent.TOUCH_END, gestureDragHandler); event.target.x = MainMovie.getChildByName(currentOUM).x; event.target.y =

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MainMovie.getChildByName(currentOUM).y; // mensaje.text = "OCUPADO! " + event.target.name; Ocupados.push(currentOUM); var suma:int; switch(Origen[2]) { case "1": MainMovie.equipo1_score.text = String(Number(MainMovie.equipo1_score.text) + 1); Global.DRAGON_E1 = Number(MainMovie.equipo1_score.text); break; case "2": MainMovie.equipo2_score.text = String(Number(MainMovie.equipo2_score.text) + 1); Global.DRAGON_E2 = Number(MainMovie.equipo2_score.text); break; case "3": MainMovie.equipo3_score.text = String(Number(MainMovie.equipo3_score.text) + 1); Global.DRAGON_E3 = Number(MainMovie.equipo3_score.text); break; case "4": MainMovie.equipo4_score.text = String(Number(MainMovie.equipo4_score.text) + 1); Global.DRAGON_E4 = Number(MainMovie.equipo4_score.text); break; } } else { event.target.x = Origen[3]; event.target.y = Origen[4]; } } else { event.target.x = Origen[3]; event.target.y = Origen[4]; } } else { event.target.x = Origen[3]; event.target.y = Origen[4]; } } // end funcion // *** Evento para Salir *** function handleKeys(event:KeyboardEvent):void { /*if(event.keyCode == Keyboard.BACK) NativeApplication.nativeApplication.exit(); */ }

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} }// Package

4.8.4. REQUERIMIENTOS DE INSTALACIÓN

Con lo que respecta a los requerimientos básicos, el prototipo se desarrolló en un ambiente de Windows 7 y Windows 8.1 por lo que se proponen los siguientes requerimientos mínimos: 

Sistema Operativo: Microsoft Windows 7, 8 u 8.1.



Procesador: AMD A10 APU Quad Core de 3.8 GHz o Intel equivalente o superior.



GPU: 1GB.



Memoria Ram: 8GB.



Disco Duro: 500 GB.



Pantalla Táctil compatible con GestureWorks.

Para la instalación del prototipo, es necesario que se tenga instalado software necesario para el correcto funcionamiento del prototipo. En primer lugar se solicita tener actualizado su equipo con los complementos que su Sistema Operativo le indique. La siguiente lista corresponde al software que el prototipo necesita para ejecutarse. 1. Descargar e instalar la versión más reciente de “Adobe Air Runtime”. 2. Adquirir una licencia, descargar e instalar la versión más reciente de GestureWorks dentro de la carpeta “Documentos” del sistema. 3. Descargar e instalar la versión más reciente de XAMPP y colocar todos los archivos correspondientes a la carpeta “interactivo”, en la carpeta “www” de la aplicación de XAMPP. Una vez instalado el software anterior, se prosigue a utilizar el instalador del prototipo, el cual se puede encontrar en la carpeta “Interactivo” dentro de la carpeta “bin”, el nombre de dicho archivo es “Interactivo.exe” o bien “Interactivo.air”, cualquiera de los dos funcionan para tal efecto. Basta con dar doble clic en alguno de los dos archivos para que el sistema lance el instalador de la aplicación, el cual preguntará si fue a petición del propietario, a lo cual se procede a seleccionar la opción aceptar o continuar hasta que “Adobe Air Runtime” dé aviso de que finalizó la instalación de la aplicación.

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Si la aplicación ha sido instalada previamente y se desea instalar una versión más reciente o bien reinstalar la deseada, es necesario seleccionar la opción desinstalar la aplicación “Interactivo” dentro del Sistema Operativo.

Describiremos el proceso de Instalación del software XAMPP, este software se utilizó para la creación de nuestro ambiente para el manejador de base de datos Mysql, que utilizamos para el registro de alumnos y profesor de los interactivos, es un servidor independiente de plataforma, software libre, que consiste principalmente en la base de datos MySQL, el servidor web Apache y los intérpretes para lenguajes de script: PHP y Perl. XAMPP solamente requiere descargar y ejecutar un archivo ZIP, tar , exe o fkl, con unas pequeñas configuraciones en alguno de sus componentes que el servidor Web necesitará. XAMPP se actualiza regularmente para incorporar las últimas versiones de Apache/MySQL/PHP y Perl. También incluye otros módulos como OpenSSL y phpMyAdmin. Para instalar XAMPP se requiere solamente una pequeña fracción del tiempo necesario para descargar y configurar los programas por separado. Puede encontrarse tanto en versión completa, así como en una versión más ligera que es portátil.

4.8.4.1. Instalación XAMPP 1.- Selección de idioma

2.- Inicio de Instalación

3.- Ubicación del programa

4.- Opciones de Instalación

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5.- Durante la instalación

6.- Instalación Finalizada

5.- Durante la instalación

6.- Instalación Finalizada

7.- Inicializar Control Panel

8.- Control Panel

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Tabla 32 Instalación XAMPP (Creación Propia)

4.8.5. MANEJO DE ERRORES Una excepción en términos de lenguaje de programación es la indicación de un problema que ocurre durante la ejecución de un programa. Sin embargo, la palabra excepción se refiere a que este problema ocurre con poca frecuencia generalmente cuando existe algún dato o instrucción que no se apega al funcionamiento del programa por lo que se produce un error. El manejo de excepciones permite al usuario crear aplicaciones tolerantes a fallas y robustos (resistentes a errores) para controlar estas excepciones y que pueda seguir ejecutando el programa sin verse afectado por el problema. En lenguaje java estas excepciones pueden manejarse con las clases que extienden el paquete Throwable de manera directa o indirecta, pero existen diversos tipos de excepciones y formas para manejarlas. A continuación describiremos una función para manejar los errores de conexión hacia nuestro servidor web para la iniciación del interactivo y nos devuelva con éxito las peticiones hacia nuestro manejador de base de datos. 1.- Para poder Inicializar el interactivo tenemos que validar que nuestro ambiente de desarrollo web este activo, es decir están ejecutándose todos los servicios necesarios por citar algunos Servidor Web, Manejador de Base de datos, etc 2.- Para cachar el error agregamos el evento “IOErrorEvent.IO_ERROR”, a la lista de eventos de la variable de “recibir” en donde almacenamos la respuesta de si está o no activo nuestro ambiente. 3.- Una vez agregado este evento mandamos llamar la función IniciarError, y desplegamos en pantalla el error para cacharlo y aplicar solución al mismo.

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// Función iniciar juego. function IniciarJuego ():void { var url:String = "http://localhost/interactivo.mx/iniciar_juego.php"; var enviar:URLRequest = new URLRequest(url); var recibir:URLLoader = new URLLoader(); var variables:URLVariables = new URLVariables(); // Generar id_juego y equipos variables.njuego = "poligonos"; enviar.method = URLRequestMethod.POST; enviar.data = variables; recibir.dataFormat = URLLoaderDataFormat.VARIABLES; recibir.addEventListener(Event.COMPLETE, IniciarID); recibir.addEventListener(IOErrorEvent.IO_ERROR, IniciarError); recibir.load(enviar); } function IniciarID(event:Event) { var loader:URLLoader = URLLoader(event.target); // trace(loader.data.juego); ID = loader.data.juego; btn_inicio.mouseEnabled = true; btn_inicio.alpha = 1; txt_msj_inicio.text = ""; } function IniciarError(event:IOErrorEvent) { txt_msj_inicio.text = event.text; }

4.9. PRUEBAS Este apartado documenta los requerimientos de prueba durante la Fase de Pruebas del interactivo “Figuras Geométricas” El objetivo principal de las pruebas unitarias del interactivo será el de establecer un nivel de confianza que nos permitirá asegurar la aceptación del sistema por los usuarios (profesor, alumnos) en las posteriores pruebas de aceptación. Se probará que la aplicación cumpla con los requerimientos que fueron especificados previamente, verificando que se cumple satisfactoriamente con las funcionalidades y características necesarias para que los usuarios satisfagan estos.

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4.9.1 ÁREAS FUNCIONALES En esta sección se describe las áreas funcionales generales que deberán ser probadas como parte de la fase de pruebas del interactivo. Funcionalidad Especificas

Instalación Pantalla Multitouch Calibración Pantalla Multitouch Configuración del Driver Multitouch PQLabs en PC Interactivos Ejecutándose en la PC Software necesario para ejecutar los interactivos

Manejo de Datos , Transacciones y Configuraciones Instalación Eléctrica Configuración de Driver en la PC y Conexión Eléctrica del Touch Instalación de los drives en PC Ejecución de los Instaladores de los Interactivos en la PC Instalación de Manejadores de Base de datos MySQL, lenguaje de programación PHP, Flash, Gestureworks, Adobe Air

Rendimiento, Funcionalidad Corriente Eléctrica Activa Correcta Conexión hacia la corriente eléctrica y hacia la PC Correcta Ejecución del Diagnóstico del Driver Corriendo al 100% sin problemas de rutime Corriente en el sistema operativo de la PC

Tabla 33 Áreas Funcionales Fase Pruebas (Creación Propia)

4.9.2 ENTORNO DE LA PRUEBA

Dada la circunstancia de no tener la mesa interactiva del proyecto, organismos como la empresa Digital Signage.A. De C.V. tuvieron a bien ofrecer en préstamo una pantalla idéntica o lo más similar posible. Como fue el caso de una pantalla adaptada con un marco con tecnología infrarroja, las cuales permitieron desarrollar, con sus debidas limitaciones, parte del interactivo “Figuras Geométricas” de Diciembre de 2013 a Marzo de 2014. También se hizo presencia en las instalaciones de dicha empresa durante el mes de Julio los días 9, 16 y 23 y en la escuela “Carmen Serdán” frente a alumnos y profesor para llevar a cabo pruebas del prototipo con usuario reales.

4.9.3 FOTOGRAFÍAS Y VIDEO

En las siguientes ilustraciones se presentan algunas fotos de las pruebas técnicas realizadas en las instalaciones de la escuela “Carmen Serdán” que nos facilitó el uso de

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sus instalaciones y alumnos del sexto grado para llevar a cabo la sesión de prueba del prototipo del interactivo “Figuras Geométricas”. Así mismo adjunto al documento, unos videos de la sesión correspondiente a las pruebas técnicas del prototipo del interactivo “Figuras Geométricas” realizados en la escuela “Carmen Serdán” Ilustración 14 Pruebas "Grupo de Grupos"(Creacción Propia)

Ilustración 15 Pruebas "Grupo de Grupos"(Creacción Propia)

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Ilustración 16 Pruebas “Grupo de Grupos"(Creacción Propia)

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CONCLUSIONES GENERALES

Este proyecto constituye el primer prototipo tecnológico de recurso educativo que se ha realizado en una pantalla multitouch en el Instituto Politécnico Nacional. Su diseño e implementación impuso importantes retos al equipo de trabajo comenzando por un monitoreo tecnológico que nos permitiera decidir sobre que plataforma multitouch trabajar el prototipo tecnológico para el apoyo del aprendizaje de la geometría utilizando mesas interactivas multitouch. Al respecto se identificaron 3 alternativas tecnológicas: La tecnología Sur40 de Samsung, la tecnología PQLab y la tecnología 3M. Después de un comparativo de tales tecnologías se decidió trabajar sobre la plataforma 3M dados sus atributos físicos y de funcionalidad. Ya que esta pantalla Multitouch es de gran resistencia en su cristal, puede permanecer alrededor de 17 horas continuas encendida y lo más relevante, posee 60 puntos de toque. La resistencia y durabilidad en operación son una garantía si pensamos introducir este dispositivo en los ambientes de aprendizaje de un centro educativo dentro de aulas y laboratorios para dar servicio durante una o dos jornadas académicas en forma continúa. Por su parte la característica de los 60 puntos de toque, cualidad sin igual en el mercado hasta nuestros días, nos permite experimentar diseños didácticos avanzados pensados en los márgenes de los paradigmas del construccionismo papertiano y conectivismo de Siemens. No menos importante fue la elección de la Unidad de Aprendizaje, la unidad temática y en específico el tema de suma importancia para el aprendizaje de las matemáticas en específico el tema de la geometría en la educación de nivel básico. Sin duda alguna las matemáticas son una herramienta intelectual sólida y potente, su dominio proporciona ventajas intelectuales. La educación matemática debe contemplar, además de la información y la construcción habilidades y técnicas, el desarrollo de capacidades, estructuras conceptuales y actitudinales. Los recursos educativos que se generaron en este proyecto ofrecen herramientas que permiten: formalizar contenidos curriculares, interactuando con los Materiales Educativos, planes de clase y Reactivos; favorece el trabajo colaborativo a través del trabajo en equipo. Este prototipo tecnológico educacional está concebido para que alumnos y maestros se acerquen a los contenidos de los programas de estudio de Educación Básica, para promover la interacción y el desarrollo de las habilidades digitales, el aprendizaje continuo. Trabajar con un Interactivo de matemática que reúne dinámicamente geometría permite apreciar los objetos matemáticos apoya la labor docente en el desarrollo de estrategias didácticas que posibiliten en los alumnos formular y validar conjeturas, plantear preguntas, utilizar procedimientos propios para la resolución de problemas, aplicando herramientas y conocimientos matemáticos simultáneamente para el desarrollo del pensamiento

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matemático; a su vez potencializan el trabajo de los alumnos evolucionando procedimientos y estrategias cognitivas; desarrollando en los alumnos competencias que permitan: •Pensar y razonar (distinguir entre estos dos tipos de trabajo intelectual, ambos implican entender y comprender ideas, argumentar y saberlos utilizar en diversas situaciones y contextos pero se hace hincapié de que el segundo requiere de un proceso de pensamiento más estructurado y complejo). •Argumentar (entender cuándo una situación matemática es correcta o no, identificar si la idea es verdadera o falsa y por qué, dar un argumento consistente, tener sentido común para desarrollar la heurística, crear frases coherentes, expresar razonamientos matemáticos desde los más simples hasta los más complejos). •Comunicar (de forma oral, escrita, gestual, visual, simbólica, gráfica, explícita, implícita, (etcétera). •Modelar (diseñar, interpretar y usar diversos tipos de estructuras o formas para describir la realidad). •Plantear y resolver problemas (a partir de la implementación de estrategias heurísticas a diversos niveles y con distintos recursos, buscar los caminos para llegar a la solución del problema sin seguir un método específico). •Representar (codificar, decodificar e interpretar símbolos, gráficas, dibujos, imágenes) •Traducir y contextualizar el significado de diferentes formas, signos, símbolos, etcétera). •Utilizar el lenguaje simbólico de acuerdo a la estructura de pensamiento lógico de quien aprende, siendo éste cada vez más complejo a medida que aumenta el desarrollo intelectual del individuo hasta llegar a la etapa de operaciones formales

Los ambientes de aprendizaje que se generan al trabajar con el interactivo son escenarios construidos para favorecer de manera intencionada las situaciones de aprendizaje. Generar situaciones que se pueden abordar en el aula, en la escuela y en el entorno, ya que la situación de aprendizaje planteada a través del juego del interactivo no sólo tiene lugar en el salón de clases, sino fuera de él para promover la oportunidad de formación en otros escenarios presenciales y virtuales. El diseño de actividades de aprendizaje apoyadas por este tipo de recursos requiere del conocimiento y sentido de lo que se aborda y el proceso que sigue el alumno al construir, validar y formalizar conocimientos que subyacen en los propósitos de estos recursos y la

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relación que tiene de cómo aprenden los alumnos. Las posibilidades que tienen para acceder a los problemas que se les plantean y qué tan significativos son para el contexto en el que se desenvuelven; considerando que es el juego uno de los contextos naturales en los que alumnos aprenden. Con la elección de la plataforma tecnológica derivada de la vinculación con diferentes empresas de TI, sumada la definición del tema en el que se enfocaría el prototipo tecnológico, se iniciaron los trabajos para desarrollar las suficientes competencias en el manejo de la tecnología. Para ello fue necesario lograr un acuerdo de colaboración y apoyo con la empresa 3M en su división de Touch a través de la Evelinda Ruiz, quien a su vez nos puso en contacto con su partner principal para estos temas: DigiSign. No obstante gracias, al apoyo de estas dos empresas hemos podido conseguir el préstamo de un equipo en el que llevamos a cabo la capacitación, el desarrollo y las pruebas. Para la capacitación se organizaron 3 clínicas: Clínica básica de programación Multitouch, Clínica de Java y Clínica de GeoLab. Con tales elementos se procedió al diseño técnico-pedagógico del recurso a desarrollar para el prototipo y se generaron dos interactivo para el prototipo tecnológico educativo “Figuras Geométricas” el primero denominado “Descubro Polígonos” el cual está enfocado para que lo realicen estudiantes de niveles preescolar y el segundo denominado “Grupo de Grupos” diseñado para que lo estudiantes de nivel 1°, 2° y 3° de primaria lo utilicen. A lo largo de la investigación ha sido claro que este tipo de desarrollo constituye un proyecto en avanzada hacia los destinos de futuro de la Informática Educativa Nacional, hasta donde la investigacion nos permitio al parecer no encontramos evidencia de incorpora dispositivos multitouch en los niveles básicos de la educación, ni siquiera en forma incipiente, a nivel nacional ni en el ámbito de la educación pública, ni en el de la privada, a diferencia de regiones como la europea. Por tal motivo considero de alto impacto, pertinencia y competitividad seguir en esta ruta; ya que con ello el Instituto se sumará a las instituciones pioneras en Latinoamérica en este ramo. Otras líneas o trabajos de investigación que se abren a futuro.   





Se plantea la realización a futuro del pilotaje en escuelas publicas de nivel básico preescolar y primaria. Desarrollar un repositorio de interactivos sobre superficies interactivas multitouch apegados a la curricular de los lineamiento de la RIEB Es conveniente documentar las mejores prácticas de producción para distintas plataformas y derivar de ellas normas de calidad para la producción que guíen dicha tarea Resulta estratégico impulsar la creación de redes de colaboración entre productores independientes que nos permitan compartir las experiencias, capacidades y componentes reutilizables audiovisuales o de cómputo. En el caso de los fabricantes de tecnologías avanzadas, se recomienda promover alianzas con los centros y laboratorios de producción públicos y privados

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 



interesados en el tema, con miras a desarrollar más aplicaciones que favorezcan la adopción de tales tecnologías. Es necesario garantizar mediante reformas legislativas que cualquier producción financiada con dinero público se convierta en un contenido libre y abierto. Por su parte, en materia de compromiso social, es importante impulsar de manera decidida a través de políticas públicas el desarrollo de contenidos en esquemas inclusivos - colaborativos. De igual forma, constituye una apuesta con carácter estratégico la identificación de temáticas de difícil comprensión a nivel nacional para orientar la producción de recursos educativos de apoyo al aprendizaje con propósito específico, financiadas por el estado.

Las aportaciones que surgen, directamente relacionadas con todo lo anteriormente mencionado son las siguientes: 





Creacion de una metodología de desarrollo de software el modelo LITE-UPIICSA para la creación de prototipos tecnológicos educativos utilizando la tecnologia de superficies multitouch que como herramientas en su concepción original fueron creadas para el uso en cuestiones mercadológicas y no educativas. Se crearon los primeros prototipos interactivos multitouch sobre superficies multitouch a la medida es decir adaptados a los lineamientos de la curricula que se enseña en la educación publica básica nacional bajo los lineamientos de la RIEB Se inicio el interés por la creación de grupos colaborativos para que se le enseñe a programar sobre esta tecnologia multitouch ya que hoy en dia esta teniendo un auge de usabilidad de las tecnologías con estas características.

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Interactiva,ActivBoard

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J

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127

ANEXOS Anexo 1 Convenio de colaboración.

128

129

130

Anexo 2. Monitoreo Tecnológico Empresa

Tecnología

Características Generales ✓ Reconocimiento de gestos hechos hasta con 32 puntos de contacto simultáneos. ✓ Servicios de integración con mobiliario ✓ Instalación y puesta en marcha ✓ Soluciones plug-and-play amigables e intuitivas

Smart Touch

PQ Labs™

✓ Totalmente compatibles con cualquier sistema operativo(Windows 2000, XP, Vista, Windows 7, Windows 8, Mac OS X, Linux, Android (algunos equipos). ✓ Verdadero desempeño multitouch sin puntos fantasma.

Equipo Ofertado ✓Préstamo de Overlay por 3 meses. ✓Préstamo de Pantalla por 3 semanas.

Precio

$130,622.73 (precio con IVA)

✓ Pantalla MultiTouch All in one 55” LED 3DTV 32pts Multitouch ✓ No break UPS de 600VA, 300 Watts. ✓ Mueble 55” en lámina de acero. ✓ IStick A200 Android 1.8Ghz, 2GB RAM, 4GB Flash (escalable a 16GB ✓ Estuche de transporte ✓Microsoft Visual Studio Ultímate 2012 Update 2.

✓ Descontinuada. ✓ 50 puntos multi-touch. Samsung

Samsung SUR40

✓ Pixel-sense (reconocimiento e interacción de dispositivos externos). ✓ Compatible sólo con Windows 7.

3M

3M MultiTouch Monitores (Tecnología Capacitiva Proyectada 3M (PCT)

Mesa Multitouch IPN 3M. Se cotiza en su modalidad de 46" con pantalla 3M C4667PW para señalización digital FullHD, Equipo de cómputo integrado AMD A10 APU Quad Core de 3.8GHz (4.2GHz Turbo), 16 GB de RAM 1600 MHz, Disco Duro de Estado Sólido de 120 GB, Puertos USB 3.0, HDMI, Panel Táctil con

✓Préstamo de Mesa por 3 meses. ✓All in one SUR40 (Pantalla 42” con PC).

$150,000

✓Carcasa compatible con 4 soportes para simular una mesa. ✓Mesa Multitouch 3M C4667PW 46’’, FullHD

$152,587.04 (precio con IVA)

✓Equipo de cómputo (AMD A10 APU Quad Core de 3.8GHz (4.2GHz Turbo), 16 GB

131

Empresa

Tecnología

Características Generales Vidrio Antivandálico, Antireflective y Antiglare con detección de 60 puntos MultiTouch. Windows 8, Mueble con diseño personalizado con toques de lujo como acero inoxidable, Sistema de Ventilación Propietario y Cámara Web C920 HD.

Equipo Ofertado

Precio

de RAM 1600 MHz, Disco Duro de Estado Sólido de 120 GB, Puertos USB 3.0, HDMI, Windows 8) ✓ Panel Táctil con Vidrio ✓Mueble(acero inoxidable) ✓Licencia Académica Microsoft SQL Server (Servidor) ✓Licencia Académica Microsoft SQL Server (Cliente) Licencia Académica Microsoft Visual Studio Profesional (Por Máquina)

✓Monitor de pantalla panorámica de 23,6 pulgadas con retroiluminación LED blanca

$328.342,45

✓1080p Full HD, compatible con HDCP ✓Pantalla completa multi-touch diseñado para windows 7

Lenovo

ThinkVision L2461x 23.6" Wide Full HD Multi-touch Monitor

✓Compatible con la tecnología 120 Hz MEMC (Motion Estimation, Motion Compensation) ✓10-60 grado soporte fácilmente ajustable y montaje VESA ✓Cámara integrada (2,0 megapíxeles) y micrófono ✓Panel libre de mercurio ✓Fácil navegación botones táctiles capacitivos ✓Microsoft certificado para

132

Empresa

Tecnología

Características Generales

Equipo Ofertado

Precio

Windows 7 ✓Interactivo multi-touch portable o fijo que permite interactuar con gestos estándar de dispositivos touch. ✓Rango de interactividad Hitachi

StarBoard Link EZ

45” 4:3 45” 16:10

✓Marcos infrarrojos con capacidad de hasta 3 puntos de multi-toque (97cm x 60cm) ✓Proyector (dependiendo el modelo es el costo)

✓Capacidad Touch de 3 puntos.

● $9,425 ● $14,990 (CPDX250) ● $19,445 (CPWX2515 WN) ● $15,155 (CPX2521W N)

✓Compatibilidad con Windows XP, VISTA, 7, 8 y Mac 10.8.3. ✓Reconocimiento de texto ✓Escribe como un pizarrón Interactivo SIN la necesidad de un proyector evitando sombras. ✓Es una computadora con sistema operativo touch, que lo convierte en una pantalla completamente táctil.

Olkisa

Pizarrón touch Todo en uno

✓Sintonizador de TV.

✓Pantalla all-in-one de 55”

$56,000

✓AMD A6-3500 con Radeon HD Graphics 2.10Ghz ✓8GB RAM ✓2 puntos táctiles

✓Windows 7 touch. ✓Conecta tu información a través de dispositivos USB 2.0 ✓Conexión WIFI Inalámbrica ✓Disponible en tamaño 55"

✓LED LCD Display Digito Multimedia / Virtualware México

✓Full HD Resolution (1920x1080px) Atouch Interactive Table

✓Pantalla All in one de 55”

✓55”

✓Soporte para pantalla estilo mesa

✓Durabilidad de 50,000hrs

✓Cristal templado

$135,000

✓Tecnología IR Multitouch hasta 32 toques simultáneos (opcional 64

133

Empresa

Tecnología

Características Generales

Equipo Ofertado

Precio

toques) ✓No es afectado por la luz ambiental ✓Tiempo de respuesta 7ms ✓Vidrio templado de 5mm ✓Compatible con Microsoft Windows 8

Anexo 3. Ficha Técnica Mesa 3M Digisign TIM Custom UPIICSA (46") La Digisign® TIM Custom UPIICSA es una mesa de 46”, que emplea en su superficie un display multitáctil 3M C4667PW de 60 toques o puntos de control. Bajo la mesa, incluye un sistema de ventilación que permite la correcta operación del equipo de cómputo que da vida al sistema; y que está colocado en la misma ubicación. Su ingeniería y diseño industrial sin biseles, se traduce en un mobiliario moderno, atractivo, ergonómico, funcional y de fácil traslado. Entre los materiales que se emplean para su construcción se eligieron aquellos que aportan durabilidad, elegancia y resistencia; y son el cristal templado, la placa de acero negro de ¼, lámina calibre 8; para ser finalmente cubierto con pintura horneada y detalles de color en aplicación de vinil. El proceso de diseño exclusivo y personalizado se basó en la imagen institucional de IPN, recalcando sus colores y proyectando vanguardia y tecnología.

Digisign TIM Custom UPIICSA Processing Unit 1) Características 1.1 Procesador El poder de los APU (Accelerated Proccesing Unit) de AMD es una combinación y la nueva generación de procesadores que incluyen el CPU y el GPU en el mismo procesador para

134

hacer que la eficiencia de poder y el consumo eléctrico rompan las barreras del poder computacional y de gráficos en el mercado actual. Excelente para el desarrollo de poder gráfico con las siguientes características y ventajas:



Disfruta de música, fotos y vídeos rápidos con la nueva generación de rendimiento



Consigue vídeos estabilizados más uniformes con la tecnología AMD Steady Video 2.0.



Transmite más rápido, navega y comparte con aplicaciones de Windows 8, multimedia y mucho más



USB 3.0 facilita la compartición de fotos y vídeos



Sigue siendo productivo cuando comprimas archivos



Experimenta una reproducción uniforme en los vídeos y una calidad mejorada en las fotos con AMD HD Media Accelerator



Conéctate a varias pantallas con la tecnología AMD Eyefinity



Visualiza películas, reproduce juegos y consigue más productividad en las aplicaciones de Windows 8, multimedia y mucho más



Entra en la acción con juegos AMD HD3D intensos



Supera a tus oponentes con gráficas capacitadas para DirectX® 11



Consigue hasta el doble de rendimiento gráfico con la tecnología de gráficas duales



Arrasa en las aplicaciones de uso diario con la tecnología AMD Turbo Core 3.0



Rompe los pronósticos con hasta el doble de rendimiento gráfico con la tecnología

AMD Radeon™

de gráficas duales AMD Radeon™



Acelera todos tus juegos y aplicaciones con hasta 4,4 GHz de increíble velocidad

El equipo contará con el APU más poderoso de la línea siendo este el AMD A10-6800K

Richland 4.1GHz (4.4GHz Turbo) Socket FM2 100W Quad-Core Desktop Processor - Black Edition AMD Radeon HD 8670D con capacidad de overclockeo para las aplicaciones más intensas y el ambiente de desarrollo necesario para sacar adelante los proyectos educativos.

135

136

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Touch Systems AMD APU's are About Compute: AMD has over 700 GFLOPS and Shines in Computing Applications

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