COMPUTACION Y EDUCACION

amputación y Educación' es un campo de moda. Todos sentimos que hay aquí un gran potencial. Pero se están combinando tecnolo- gías muy complejas y nos es difícil discernir qué es lo cierto y

apropiado, sometidos en la cacofonía de anuncios comerciales, árticulos populares, reportes sobre escuelas experimentaies y opiniones de todo color y sabor.

Me he propuesto en este trabajo una tarea bastante dificil: estudiar la problemática de la informática educativa desde el punto global. No me con- sidero un especialista en el área, pero he tratado de leer todo lo posible, he pensado mucho sobre el asunto y tuve la oportunidad de trabajar en un pe- queño proyecto educativo. Por otra parte no conozco ningún campo de in- vestigación que resulta a la vez tan importante y tan intelectualmente estimulante como éste.

Este trabajo está estructurado en cuatro capítulos. En el primero se in- vestiga la educación dentro del marco de la evolución humana. Se afirma aquí que la educación no es sencillamente una función reciente de la socie- dad, sino un factor importante en la evolución de la misma mente humana. En el segundo capítulo discutimos el proceso de enseñanza-aprendizaje específicamente. Analizamos aquí cuáles son las características importantes que ayudan a la efectividad de este proceso. El tercer capítulo describe las

corn~~ortari~ieiiio a un mundo cambiante, e "inteligencia" como la capacidad de a p r e r ~ d e i por la propia experiencia. Veremos ahora como la próxima eta- pa eii la evolución de la inteligencia es la "enseñanza".

Por enseriunza

Lo aprendido por experiencia, a veces con mucho riesgo, se pierde cuando el organismo muere. La pérdida de estos conocimientos tan valerosos para la sobrevivencia se puede eliminar en parte, si se generan mecanismos biológicos que permitan a un organismo transmitir estos conocimientos a otros. Como sabemos de la Teoría de la Evolución de la vida, existe una presión para que un organismo trate de maximizar no sólo su propia vida, sino la de otros organismos que están cerca suyo en cuanto a su información genética. Una manera eficiente para lograr esto es impartiendo conocimien- tos adquiridos. El caso más obvio es la enseñanza que los animales imparten a sus hijos. Vemos aquí que la aparición de la 'familia' u otras formas de grupos sociales se explica sólo en parte por mayor eficiencia que se obtiene para la acumulación de energía (alimentos). Otro parte es la factibilidad de enseñar cuando el grupo se mantiene en contacto.

Hasta ahora vimos tres niveles en el desarrollo de inteligencia. Hay dos niveles más, propios sólo del género humano.

Por el lenguaje

La enseñanza entre los organismos, o sea la transmisión de conocimien- tos, se efectúa principalmente a través del ejemplo: Los hijos acompañan a los padres y los imitan. El ser humano desarrolló hace apenas pocos cientos de miles de años la capacidad de comunicar conocimientos por medio de la voz. La lengua transformó nuestra especie. De repente, no sólo contamos con una herramienta mucho más efectiva de comunicación comparada con los movimientos corporales y muecas utilizados hasta entonces, sino también mucho más poderosa: Podemos transmitir con la lengua conocimientos más complejos y abstractos de lo que es posible hacer con movimientos físicos. Afirmo que entre las tres características que distinguen la mente humana de la de los animales (la lengua, la capacidad cognoscitiva, y el desarrollo del cerebro), la lengua ha sido la causa y los dos últimos el efecto.

Por símbolos escritos

El quinto nivel que hemos alcanzado se refiere a la 'automatización' de la comunicación de conocimiento. Con la invención de la lengua escrita, por primera vez, los conocimientos podían sobrevivir a las sociedades que los generaró. El efecto de la lengua escrita fue cataclísmico. Hizo posible la aparición de la sociedad organizada de millones de seres en vez de pocos cientos; probablemente tuvo un efecto catalizador en el poder expresivo del lenguaje en general; ha sido y es el factor más predominante en la civiliza- ción como la conocemos hoy. ¡La lengua escrita se inventó apenas 10 mile- iiios r,~:tes de los viajes espaciales!

Imprenta

Dentro de este quinto nivel podemos nombrar dos evoluciones con repercusiones tan importantes que merecen llamarse revoluciones en el desarrollo humano. La primera fue el descubrimiento de la imprenta. Hasta este momento los libros eran tan caros y escasos, que trastornos históricos podían borrar de la tierra cuerpos enteros de conocimiento. No olvidemos que habríamos perdido por completo los conocimientos del mundo antiguo si no fuera por los filósofos árabes y los monjes medievales. Con la imprenta, los libros se popularizaron a tal grado que se menciona el invento de la imprenta como una de las causas importantes del renacimiento.

Computación

La segunda revolución, que apenas acaba de arrancar, es la computa- ción. La computación eleva de una manera cualitativa la eficiencia de transmisión de conocimientos a través de la palabra hablada, escrita o impresa.

Resumen

Podemos resumir lo discutido en este capítulo en las siguientes afirmaciones:

1. El desarrollo de la vida y el desarrollo de la mente se pueden estudiar dentro del marco de la teoría de la evolución.

2. El desarrollo de la mente se puede estructurar en 5 niveles: la capacidad de aprender, la inteligencia (aprender por experiencia), la capacidad de enseñar, la capacidad de escribir.

3. La mente humana tiene elementos de estos cinco niveles. (Por ejemplo, pensamos muchas cosas hablando en nuestra mente, o dibujando simbo- los).

4. A pesar de que diferentes personas tienen diferente capacidad mental, el enfoque correcto para estudiar la mente humana es el social, puesto que la mente humana se desarrolló a través de los mecanismos sociales de los tres últimos niveles descritos (enseñar, hablar, escribir).

5. La computación, por ser un medio más eficiente para transmitir conoci- mientos, transformará la educación (y por consecuencia la sociedad y la mente humana) en un sentido cualitativo.

Interacción sociedad- educación

Vemos que el desarrollo de la capacidad de la mente humana (educa- ción) no puede ser un proceso aislado, sino de interacción en ambos

sentidos, entre el individuo y la sociedad, un proceso sinergético de los humanos y nuestra cultura: nosotros nos alimentamos de ella con la educa- ción y ella se alimenta de nosotros por medio de los frutos de nuestra mente. Por eso, aunque todos los avances en la civilización tengan su autor, la causa no se debe buscar en el genio del individuo, sino, en principio, en la sociedad alrededor de él: el estallido cultural de Atenas de la época clásica no se puede explicar afirmando que fue una coincidencia que tantas mentes geniales se encontraran tan cerca en espacio y tiempo, sino más bien se debe explicar por las características de la sociedad que fomentó la aparición de tantas mentes extraordinarias.

La educación no es una función más de la sociedad humana, es parte inseparable de la esencia de la sociedad y del desarrollo cultural.

B. LA EDUCACION DEL SER HUMANO.

Aquí estudiaremos primero los objetivos y después los medios para alcanzarlos.

Objetivos tradicionales

Educar significa formar la mente humana. Puesto, sin embargo, que la mente humana es un medio, se debe distinguir entre el comportamiento deseable del educando y la formación mental más adecuada para lograr este comportamiento.Tradicionalmente ha habido varias corrientes amplias en cuanto al objetivo de la educación. Un enfoque, el religioso, afirma que se trata de educar a las personas para que vivan de acuerdo con la voluntad de Dios. Otro, el social, afirma que se trata de crear ciudadanos útiles a la sociedad. Otro, el humanista, afirma que se trata de educar personas para que ellas maximicen su bienestar personal. Estos enfoques tienen la tendencia a polarizar el tipo de formación mental que se desea para los educandos. El enfoque religioso, por ejemplo, pondría más énfasis en el estudio de las escrituras; el social, más énfasis en el estudio de la ingeniería o de las leyes. Me parece que los diferentes enfoques se complementan y que en el fondo tienen el mismo objetivo, aunque lo expresen con diferentes palabras.

Los tres objetivos

Creo que una manera más general y más sencilla para especificar el objetivo de la educación es que se trata de formar personas que hagan el bien. Entonces, ¿Qué enseñar? Etica para saber qué es lo bueno, inteligen- cia para saber cómo alcanzarlo, basándose en conocimientos sobre el mundo. Estamos hablando de tres objetivos de la educación: la ética, la inteligencia y los conocimientos.

Etica

En nuestros países que enfrentan graves problemas económicos, existe la

opinión que enseñar la ética es un lujo que no podemos pagar. Yo creo que se trata de una equivocación que puede tener muy graves consecuencias. Primero, de nada sirve a una sociedad una persona de alto nivel educativo, pero corrupta. Segundo, la educación estatal es uno de los pocos medios con que cuenta la sociedad para contrarrestar el diluvio de valores malos que infunden a los niños, a los jóvenes y a los adultos: la televisión, los anuncios publicitarios y, a veces, el ejemplo de las mismas autoridades. Tercero, si no logramos combinar la enseñanza de la ética con la enseñanza tradicional de conocimientos, lo mejor que podemos esperar del futuro es una decaden- cia materialista. El poder tecnológico ha alcanzado ya tales proporciones, y la sabiduría de los pueblos se ha quedado tan atrás, que si la educación no logra cerrar esta distancia en las próximas generaciones, la cultura humana desaparecerá.

Inteligencia

Podemos definir como inteligencia la capacidad mental que nos permite alcanzar los objetivos que nos ponemos. La inteligencia tiene muchas face- t a ~ : la creatividad, el pensamiento abstracto, el pensamiento estructurado, la capacidad de encontrar analogías, la memoria, la curiosidad, etc. Pero creo que la característica más importante de la inteligencia es la alegría de pensar. Me parece que las personas más inteligentes lo sor1 así, porque dis- frutan pensando, no porque pensando resuelvan un problema, o porque se les permita hacer el bien, sino por el proceso físico en sí: el pensamiento. Y es por eso que sentimos alegría en el proceso de aprendizaje: Aprender ali- menta nuestro pensamiento. (En este contexto es interesante notar que la alegría del pensamiento se explica fácilmente por razones biológicas: sen- timos aquí un placer como con todos los procesos de nuestro cuerpo que son importantes para nuestra sobrevivencia. Además , el órgano del pensamien- to, el cerebro, es el que menos se deteriora con la edad: esta es otra indicación de la importancia del pensamiento en el ser humano como ente biológico).

Conocimientos

Vivimos en una enorme máquina, de belleza intrincada, que llamamos el mundo físico. Si queremos educar personas que hagan el bien dentro de este mundo, debemos enseñarles cómo este funciona. El niño, por natura- leza, investiga su ambiente. Debe ser una continuación ' d e este proceso natural, el aprendizaje en la escuela de la física, química, biología, geografía y todas las materias que impartan conocimientos sobre el mundo.

¿Cómo alcanzar los objetivos de la educación? Existen aquí dos pro- blemáticas: la de la mente humana, el objeto de la educación, y la de la sociedad, el sujeto de la educación.

La mente humana

De la mente humana no sabemos nada. Podemos llenar muchos libros con hechos y mediciones sobre ella, pero la ciencia de la mente no ha nacido aún. No existe un modelo científico de la mente aceptado por todos, aún en forma muy básica, ni un acuerdo sobre la metodología correcta de investigación. La neurología estudia la mente en un nivel de abstracción muy bajo para ser relevante a la educación y en la sicología existen varias corrientes de pensamiento que difieren entre sí en preguntas fundamentales. La realidad es que en cuanto al estudio de la mente humana estamos todavía en la etapa alquímica. No creo que en cien años se adquiera un entendi- miento básico (un modelo científico) sobre el funcionamiento de la mente, y es posible que en mil años todavía estaremos pasmados de su complejidad.

¿Cómo formar algo que, en el fondo, no entendemos? Creo que es su- ficiente llegar a un acuerdo sobre las características más importantes de un proceso de enseñanza efectivo. Puesto que el proceso de la enseñanza y el proceso del aprendizaje son lo mismo visto desde diferentes puntos de vista, analizaremos estas características dentro del marco del aprendizaje para proyectarlos después en el marco de la enseñanza.

Aprendizaje efectivo.

Está generalmente aceptado que para que el proceso de aprendizaje sea efectivo, este:

1. debe ser agradable

2. debe ser estructurado

3. debe ser un proceso activo

Agradable.

Existe en la filosofía occidental el lema no escrito, que si algún proceso tierie resultados buenos, este proceso debe ser doloroso. Así se supone que no sólo es natural, sino también indispensable, que el aprendizaje duela. Muchos de nosotros creemos todavía que pegar a los niños ayuda a veces. Otros que una disciplina impuesta con rigidez, demuestra tradicionalmente los mejores resultados. Personalmente, y desde todo punto de vista, estoy en contra de la opinión que una enseñanza desagradable es justificable o nece- saria. Enseñar con dolor es violar y cercenar la mente humana. Tal vez métodos de educación que justifican el dolor son eficientes en enseñar la tabla de multiplicación y los nombres de las montañas, pero jamás para alcanzar los objetivos mencionados anteriormente. Sean cuales sean los resultados superficiales de tales métodos, éstos siempre destruyen en el educando todo el amor y valor hacia el aprendizaje. Aunque parece que varios esfuerzos en escuelas con un enfoque humanista de la enseñanza han

fallado, tenemos que aceptar como artículo de fe, que la enseñanza efectiva nunca puede ser desagradable. No puedo entender por qué el niño que aprendía con tanta eficiencia y alegría en los años preescolares, debe sufrir para seguir aprendiendo en la escuela. Cuando el aprendizaje debería ser uno de los procesos de la vida más agradables, es injustificable que el adulto sienta pánico cuando enfrenta una situación que potencialmente requiere estudio de nuevos conocimientos. Y si uno no tiene el valor para aprender, ¿Cómo va a tener el valor para crear?

Estructurado.

Bajo aprendizaje estmcturado entiendo dos cosas. En el sentido más obvio se trata de aprender con tal orden que cada nuevo conocimiento se base y se relacione con los viejos. En el otro sentido, cada nuevo cono- cimiento debe relacionarse con la vida del educando. Es desagradable aprender cosas "descolgadas", que no se relacionan con lo demás que hemos aprendido. Nuestra mente trata siempre de mantener un modelo consistente sobre el mundo. Es también muy desagradable aprender cosas sin ver su sentido en nuestra vida. Si el educador no puede convencer al educando sobre la relevancia de lo que se propone enseñar, entonces no debería ense- ñárselo o no debería enseñárselo en este momento. En efecto, la mejor ma- nera de aprender es haciendo. A mí personalmente me tocó aprender cosas de estudiante, enseñarlas más tarde en la Universidad, y entenderlas verda- deramente ( y darme cuenta que antes no las entendía) sólo en el momento que las usé en trabajos concretos.

Activo

La vida es un proceso activo. ¿Cómo es posible que la preparación para la vida sea un proceso pasivo?. Desde el niño de edad escolar, hasta preescolar, el genio adulto, todos buscan el conocimiento por propia iniciativa. Aquí también podemos enfrentar argumentos contrarios: que el educando no puede saber qué es lo que debería aprender, y que por eso no puede definir activamente su proceso de aprendizaje: que sblo el educador, debidamente preparado, sabe especificar cuál es el óptimo ambiente de enseñanza-aprendizaje; etc. La respuesta también es similar a los casos anteriores: que si el educando no aprende de una manera activa, entonces no aprende de verdad.

Sistema actual

Está claro que actualmente el sistema educativo no cumple con ninguna de las tres características mencionadas anteriormente: Para la gran mayoría de los educandos la educación es algo desagradable, no se relaciona con sus intereses, y su papel es completamente pasivo. Tanto es así que el sistema educativo actual transmite a los educandos valores negativos que perduran por toda la vida: la sumisión a la autoridad, la hipocresía, el trabajo superficial (para ganar las notas), el engaño (copiar). Estos daños son

aparentemente acumulativos; cuando el estudiante llega a la universidad es muy difícil cambiar su actitud. lJna vez que traté, en mi propio curso, de asignar un papel más activo a los estudiantes, ellos protestaron: " i Si al profesor le era tan fácil explicar exactamente la materia que ellos requerían para el curso, por qué deberían ellos hacer el esfuerzo de aprender por su propia cuenta?".

Ensefianza superficial

Pero lo que es más crítico aún es la actitud de los educadores. Muchas veces parece que el objetivo no es educar, sino mantener las pretensiones de una enseñanza de alto nivel. El resultado, a menudo, es desastroso. Es increíble lo poco que los estudiantes aprenden de verdad despúes de tantos años de educación y de tanta inversión por parte de ellos, de su familia y del estado. Me acuerdo cómo estudiantes míos, con un currículum impre- sionante en cuanto a cursos de matemática aprobados, no podían resolver problemas matemáticos básicos que enfrentaban en tareas de programación, principalmente por tener estos una forma que ellos no estaban acostumbra- dos. Ni hablar de bachilleres de colegio que tienen problemas con la aritmética de números negativos, y de profesionales que no pueden expresar por escrito una idea.

Educación inefectiva es un problema de enorme gravedad. Basta men- cionar aquí la exorbitante y probablemente verdadera afirmación de que "La educación es la única solución a todos los problemas de la sociedad'.

La sociedad.

La sociedad, que desea mejorar su nivel educativo enfrenta un problema de inmensurable complejidad y de enorme trascendencia. Un programa efectivo de desarrollo de la educación debe tener en mi opinión las siguientes características:

Esfuerzo masivo

1. Debe ser un esfuerzo masivo a nivel nacional. Escuelas experimentales, proyectos de investigación universitarios, implementación de nuevas tecnolo- gías; todo esto juega un papel, tal vez importante. Pero para una transfor- mación de la educación que acelera la evolución natural de ésta, se debe contar con un esfuerzo nacional, bien enfocado, uniforme en sus estructuras. Aún más: debe trascender el 'sistema educativo nacional" e impactar en to- dos los procesos que forman la mente de los ciudadanos, incluyendo los me- dios de comunicación masiva (y particularmente la televisión), los medios publicitarios y las mismas leyes de la sociedad. La glorificación del lujo en los anuncios publicitarios, la superficialidad de las telenovelas, la glori- ficación de la violencia en las fábulas modernas, la explotación del impulso sexual con fines comerciales: es probable que todo esto tenga un efecto en la formación de la mente de los jóvenes (y de sus padres) mucho más pode-

roso que lo enseñado timidaménte en la escuela. ¿Qué sentido tiene estar en una parte del día en una excelente escuela, y sometido el resto del día a un bombardeo de mensajes corruptos?

A largo plazo.

2 . Debe ser un esfuerzo a largo plazo. El mejoramiento del nivel educati- vo en una sociedad involucra investigación, transformación estructural de los procesos educativos a niveles administrativos y tecnológicos, adiestramiento de los educadores; no podemos obtener resultados sobre la calidad de la educación de un día para otro. Un marco de evaluación de veinte años me parece que está cerca de lo apropiado.

Al fondo

3. Debe ser un esfuerzo al fondo. Nada resultará tan peligroso como la trivialización del problema educativo. A menudo en la realidad actual, como vimos antes, parece que la educación se limita a mantener las preten- siones. La educación superficial demuestra dos tendencias principales: La tendencia de enfocar la educación en la enseñanza de conocimientos a costo de la ética y de la inteligencia. Y, segundo, la tendencia de enfocar la enseñanza de conocimientos a los que se pueden examinar fácilmente, y par- ticularmente aquellos que involucran sólo la memorización. Sin duda, es más fácil (y mucho menos importante) enseñar la tabla de multiplicación que el concepto de diferencial, la creatividad o la fuerza moral. Es difícil enseñar inteligencia y ética, pero es una quimera creer que impartiendo conocimientos por sí solos lograremos algo bueno para el educando o para la sociedad.

Realista

4. Debe ser un esfuerzo realista. Este es un factor que balancea los dos anteriores: Probablemente ninguna sociedad puede hacer un esfuerzo de 20 años sin ver más temprano por lo menos beneficios parciales. De la misma manera, aunque es más importante enseñar ética e inteligencia, la enseñanza de conocimientos se puede mejorar de una manera sustaricial con menos riesgo y en menos tiempo. El enfoque correcto en este proceso es no perder de vista ni los objetivos finales, ni la realidad y sus limitaciones, en la cual éste se desenvuelve.

Programado autoevaluador

5 . Debe ser un proceso programado y autoevaluador. Obviamente, estamos discutiendo un proceso de enorme complejidad y costo. Para disminuir en lo posible el riesgo involucrado, se requiere estructuras adecuadas de planificación, control y evaluación. Podemos mencionar la necesidad de realizar los siguientes puntos:

- estudio a fondo del estado actual y análisis de sus problemas.

- estudio de las experiencias de otros países.

- estudios de factibilidad sobre todos los cambios propuestos combinados con proyectos de investigación y proyectos pilotos.

- la definición del órgano administrativo responsable.

- la definición e implementación de la evaluación de todo proyecto.

- el análisis de los resultados y la repetición iterativa de los puntos de esta lista.

Gradual

6. Debe ser un proceso gradual. Este punto está relacionado con los dos anteriores. Hay dos limitantes con la transformación del sistema educativo. El primero tiene que ver con los "profetas" de la cambios radicales. Aunque un cambio radical parece justificable, es demasiado riesgoso implementar cambios abruptos: no podemos hacer experimen'tos con la juventud del país en sus años formativos. El segundo problema tiene que ver con la compo- nente humana del sistema educativo: los educadores y los administradores. No se les puede pasar por encima; hay que convencer y hay que educar. Estamos hablando de decenas de miles de personas como mínimo. Aún más: una transformación de la educación requiere en parte cambios de la misma sociedad. Estos también deben ser graduales. Finalmente, un proceso gra- dual simplifica la tarea de evaluación del mismo.

7 . ¿Debe ser un proceso nacional? Hoy día se habla mucho de "transcul- turización'. Pero la matemática, lenguas o la química no cambian con las fronteras. Sin embargo, se puede afirmar que cada país desea poner énfasis en su propia geografía e historia, enfocar de una manera especial la biología o las artes, etc. Por otra parte, en una área tan importante como la educa- ción, ¿es justificable usar el nacionalismo como factor? Si importamos las series de televisión "Dallas" y "Miami Vice", ¿por qué deberíamos cuestionar la importancia de libros didácticos? Es un problema complicado.

Personalmente creo que en principio los paises latinoamericanos debe- rían desarrollar su propio sistema educativo, principalmente para mantener el control sobre un proceso de tal importancia. Este camino no excluye, sin embargo, la importación de conocimientos, y la adaptación o intercambio de sistemas desarrollados en otros países, o inclusive el desarrollo cooperativo de varios países en esta área.

Resumen

El mundo de mañana depende de la educación de hoy. El objeto de la educación, la mente humana, es el recurso más precioso de nuestros países. Tenemos que invertir todo lo necesario para cultivarlo mejor. Ninguna tarea de la sociedad es tan importante como la formación de su juventud, puesto que ella formará la sociedad de mañana. No debemos asustarnos por las dificultades involucradas en la educación y comprometer sus objetivos. Ni debemos entusiasmarnos con las aparentes soluciones fáciles y tecnologías maravillosas. Hoy estamos desperdiciando la mente de las personas. Con- centremos y enfoquemos bien nuestros esfuerzos sabiendo lo largo y difícil que es el camino, pero también lo grande que es la meta.

C. LA COMPUTACION COMO HERRAMIENTA EDUCATIVA

Computación y sociedad

Dentro de la estructura económica de un país, la educación se categori- za como parte del sector de servicios. Dentro de este sector se producen todos los valores relacionados con el procesamiento y transmisión de infor- mación. La informática es el conocimiento y tecnología sobre la automati- zación del procesamiento y transmisión de información. Por lo tanto, la informática forma la base tecnológica de la automatización del sector econó- mico de servicios y en consecuencia de la educación.

Computadora y cerebro

La computadora es una máquina que representa información a través de señales electrónicas y que puede almacenar, transmitir y procesar esta información. Aquí, sin embargo, termina la analogía entre la computadora y el cerebro humano. La computadora trabaja ejecutando secuencialmente y a alta velocidad pasos sencillos especificados por el programador, de una manera explícita, en una expresión cuya forma se llama "Programa" y cuyo contenido se Ilania "Algoritmo". El cerebro humano trabaja un millón de veces más lentamente, pero en un proceso paralelo de varios miles de millo- nes de neuronas. Ida computadora es muy capaz de organizar grandes canti- dades de datos o de realizar cálculos complicados, pero falla claramente en el campo de inteligencia. En efecto, la computadora más poderosa de hoy no puede emular el pensamiento y capacidad de aprendizaje de un niño de tres años de edad; de hecho no puede emular procesos (como los visuales) del cerebro de una paloma. Pero no existe ninguna razón fundamental para que una máquina artificial no pueda pensar con la inteligencia de un adulto, en el sentido que pueda sustituir un ser humano en labores donde la inteli- gencia es indispensable. Sin embargo, lo más probable es que pasarán cien años antes que una máquina pueda conducir un bus o, solamente, diseñar un carro.

Educación computarizada

No existe duda que la computadora puede jugar un papel de gran utili- dad en el proceso educativo. Ya en este momento, una gran parte del conocimiento se imparte no por educadores en clase, sino por una máquina, construida con mucho empeño por las mejores mentes, un artefacto de tecnología sencilla, de precio bajo y de enorme difusión: el libro.

La computadora es una máquina que evolucionó del libro. Uno dirá que el libro no es una máquina, sino sencillamente una extensión de la mente de su autor; exactamente lo mismo es el caso con la computadora. Sólo que aquí el autor del sistema educacional cuenta con una tecnología mucho más amplia en sus posibilidades que la imprenta. Más adelante, cuando discutamos una clase de sistemas educacionales computarizados llamados "sistemas autor', compararemos más a fondo el libro con la computadora.

Tipo de utilización

Aquí estamos investigando el potencial de la computación en la educa- ción. Sin embargo, el hecho que algo se pueda hacer no significa que se debería hacer. En el próximo capítulo discutiremos la justificación de la computación en la realidad de nuestros países. Por ahora analizaremos las diferentes posibilidades que ofrece la computación en la educación en orden de importancia creciente.

Enseñar computación

1. IJsar la computadora como herramienta para enseñar elementos de la computación. Normalmente se enseña aquí cómo trabaja una computadora y lenguajes de programación. El uso de la computadora en este sentido es claramente apropiado en una escuela de computación a nivel técnico o uni- versitario, pero enseñar computación en la primaria o secundaria tiene el mismo sentido como la enseñanza de la ingeniería civil y menos importancia que la enseñanza de primeros auxilios o de jardinería.

Herramienta general

2. Usar la computadora como herramienta general. Aquí se habla mucho de "alfabetización computacional". La idea es aprender a usar la com- putadora de la misma manera que uno aprende a usar una calculadora, una máquina de escribir o un carro: desde el punto de vista del usuario. Aquí la computadora no enseña nada directamente, sino facilita el proceso de apren- dizaje simplificando o eliminando tareas tediosas. Ejemplos:

a) Procesadores de texto. Estos nos permiten crear y modificar texto con mucha facilidad. El estudiante que está preparando un ensayo, lo pue- de crear más rápidamente que escribiéndolo a mano, pero mucho más

importante, lo puede modificar, insertando frases, quitando frases, intercambiando párrafos, con absoluta facilidad. Varios de estos siste- mas ofrecen también diccionarios ortográficos y de sinónimos. El obje- tivo es permitir al estudiante concentrarse en la parte creativa del ensayo, tanto en el contenido como en el estilo. El estudiante puede ahora modificar y pulir su texto tantas veces como lo desee y no tiene que buscar por largos ratos en los diccionarios.

b) Sistemas de diseños gráficos asistidos por computadora. Conceptualmen- te es algo muy similar a un procesador de testo, sólo que ahora se trata de un procesador de diseños gráficos. Una clase de estos sistemas pro- cesa gráficos lineales, permitiendo al usuario definir subgrafos y combi- narlos en grafos más y más complejos en una estructura jerárquica. Permiten además rotar, trasladar o cambiar de tamaño cualquier subgra- fo. A veces permite también definir cuerpos de tres dimensiones, representarlos con perspectiva y hacer cortes en tres dimensiones. Otra clase de sistemas de graficación simula el caballete de un artista: per- mite usar una gran cantidad de colores para rellenar superficies planas, controlar la graduación de los tonos, procesar formas y colores, etc. Sistemas de este tipo pueden ser de utilidad en clases de arte o de dise- ño.

c) Sistemas de música. Estos liberan al estudiante de la necesidad de adquirir y aprender la técnica de un instrumento musical y le permiten concentrarse en el estudio de las notas, la armonía, la estructura de las partituras, y, por qué no, experimentar con el acto creativo de la com- posición. Este último proceso es tan sencillo como escribir palabras: uno especifica las notas de los diferentes instrumentos y la máquina se encarga de tocar la pieza. De una manera similar a un procesador de textos, podemos ahora perfeccionar la partitura.

d ) Sistemas de matemática. La idea es simplificar la parte operativa del trabajo matemático, de una manera mucho más poderosa de lo que es posible hacer con una calculadora. Lo más tedioso y más próximo a errores en el trabajo matemático es afectuar transformaciones. Estas pueden ser operaciones sei~cillas como la simplificación de fracciones u operaciones más complejas como la diferenciación de una expresión. Pero se trata de operaciones mecánicas, que muy bien puede hacer la máquina, para permitir al usuario concentrarse en la parte creativa, que es, precisamente, escoger la transformación deseada, evaluar el resul- tado, y decidir si seguir en el mismo camino o si regresar a una posi- ción anterior e investigar un camino alterno. Un sistema de este tipo facilita en tal grado el trabajo matemático que el estudiante se motiva a atacar problemas e insistir en su solución, el cual es precisamente el proceso que afina la capacidad matemática de su mente. Podría tam- bién permitir al estudiante transformar el problema entero a diferentes presentaciones. Por ejemplo, el estudiante podría pedir la presentación gráfica del problema, o, inclusive, la solución numérica del mismo.

Todos estos tipos de sistemas tienen la característica que son pasivos, no enseñan nada, pero simplifican el trabajo lento y tedioso que enfrenta el estudiante en un ejercicio o una práctica, y en este sentido pueden tener un impacto muy positivo en el proceso de aprendizaje. Existe una amplia dis- ponibilidad de procesadores de texto y de sistemas de graficación, puesto que estos fueron desarrollados para el mercado comercial. Existen mucho menos sistemas de música y, hasta donde yo sepa, ningún sistema de matemática como el descrito anteriormente.

Sistemas autor

3. Sistemas autor o 'libros electrónicos' o "enseñanza programada'. La computadora tiene mucha ventajas comparadas con el libro en cuanto a la transmisión de conocimientos. Veamos unas de estas:

a) El conocimiento en una estructura multidimensional. Uno puede ima- ginarse un conocimiento como una 'red semántica', donde elementos de información se conectan con otros elementos a través de relaciones. El libro es un medio estrictamente unidimensional. Expresar un conoci- miento en papel involucra siempre el problema de tratar de ordenar toda la información secuencialmente. El resultado final tiene desventa- jas: elementos cercanos conceptualmente se describen en posiciones del texto físicamente lejanas. (Por esto cuando estudiamos un libro encon- tramos frases como: "estudiaremos este punto más a fondo en la sección 3.6' o 'de acuerdo con lo discutido en el capítulo 2...'.). El estudiante debe construir una estructura mental multidimensional utilizando un medio secuencial. Si el libro está mal escrito, o, peor aún, si el estu- diante se olvida de los primeros capítulos cuando llega a los últimos, relaciones importantes (arcos semánticos que conectan elementos de información) no se realizarán. El resultado típico es el aprendizaje superficial; estructuras mentales pesadas en información y livianas en relaciones. Pareciera que uno aprende, pero uno no entiende.

En una computador8 elementos de información (como elementos de teo- ría, teoremas, pruebas, ejemplos, cuadros, ejercicios, soluciones, bi- bliografía) pueden estar conectados por relaciones de cualquier comple- jidad. Tanto el estudiante como la máquina pueden hacer uso de esta estructura para canalizar de manera óptima el proceso de aprendizaje, en el sentido de escoger el camino óptimo para crear la estructura men- tal objetivo. Los factores más importantes en este proceso son el domi- nio del estudiante sobre el conocimiento parcial transmitido (lo que puede mejor juzgar la máquina) y el interés subjetivo (lo que el estu- diante sabe mejor). De esta manera llegamos a la segunda diferencia grande entre el libro y un sistema de enseñanza programada:

b) Cuando se estudia con un libro, tanto el libro como el estudiante juegan un papel pasivo. En un sistema de enseñanza programada, tanto el estudiante como la máquina juegan un papel activo, creando así un am-

biente de enseñanza-aprendizaje "interactivo". El estudiante influye en el proceso haciendo ejercicios y escogiendo áreas en las cuales desea profundizar su conocimiento, y la máquina evalúa continuamente al estudiante tratando de optimizar el proceso, tanto desde el punto de la complejidad como desde ei punto de entendimiento profundo, limitando de esta manera la libertad del estudiante. Técnicamente todo esto se puede implementar por medios bastante directos: la máquina no intro- duce al estudiante en el área "B" si éste no domina todavía el área "A". O, mejor aún, el estudiante detecta que no puede avanzar en el área "H", que le interesa, porque no domina todavía el área "A": pide enton- ces más ejercicios del área "A" o, tal vez, explicación adicional y ejem- plos de un concepto de esta área. Obviamente, aquí se trata de cumplir con las características del aprendizaje estructurado y activo, descritas anteriormente como dos de las características importantes para el apren- dizaje efectivo. (Vemos aquí, cómo las características y el sistema des- crito, dos elementos de información cercanos conceptualmente, queda- ron separados por varias páginas en este texto secuencial).

La computación ofrece una tecnología mucho más flexible en cuanto a la representación de la información. El libro, al contrario, permite solamente la utilización de textos y de gráficos rígidos. Un sistema computacional de anatomía humana podría, por ejemplo, permitir al estudiante desplegar cortes en cualquier dirección dentro del cuerpo; un sistema sobre la historia de la arquitectura le podría permitir desplegar edificios famosos en perspectiva desde cualquier punto de vista. Inclu- sive se podría incluir en un sistema programado películas o sonido.

d) Las próximas dos ventajas del "libro electrónico" ayudan también al educador. Un sistema de este tipo puede evaluar al estudiante continua- mente y sin interferir con él, liberando así el educador de una de las tareas más tediosas. En efecto, sistemas de. este tipo pueden no sólo evaluar a un estudiante particular, sino generar estadísticas sobre un grupo de estudiantes, y hasta evaluar el mismo material didáctico.

e) Todo el material didáctico está almacenado en la computadora y en consecuencia es muy fácil modificarlo o extenderlo. Esta opción está abierta no sólo para el autor (o para lo autores) del material, sino tam- bién para la institución educativa que lo está utilizando.

La computadora puede extender las posibilidades de un libro tanto des- de el punto de vista del educando como del educador, puesto que combina flexibilidad en el acceso y representación del material didáctico, con faci- lidades de control físicamente imposibles de alcanzar con un libro.

Simulación

4. La simulación. La computadora puede simular ambientes que resultan imprácticos o imposibles de ofrecer en la realidad. Ya en el punto 2.12.

hemos discutido un sistema que simula instrumentos musicales. Sistemas de simulación se adaptan muy bien en las ciencias, donde, por ejemplo, se pue- den simular laboratorios para experimentos. Es importante notar que simu- lación en la computadora puede extender lo que es posible hacer en la rea- lidad: ien un laboratorio de mecánica simulado en la máquina, el estudiante puede construir sistemas solares! En efecto es sorprendente la variabilidad de posibilidades que ofrece la simulación. Estadística y ecuaciones diferen- ciales son campos de la matemática donde se puede aplicar esta técnica. Sis- temas especiales de simulación permiten al niño minusválido controlar la interacción con un mundo simulado y desarrollar así sus capacidades menta- les. La teoría de evolución y hasta el comportamiento social de los organis- mos se pueden visualizar usando la simulación.

Modelos

5 . Ambientes de modelos (o "sistemas expertos" o 'sistemas heurísticos"). Hasta ahora, todos los métodos descritos tienen como principal meta impartir conocimientos, lo que es sólo uno de los tres objetivos de la educación, como hemos discutido anteriormente. (Esta última afirmación no es completamente correcta. Un sistema efectivo de enseñanza de conoci- mientos estimula de varias maneras el desarrollo de la inteligencia.). Am- bientes de modelos están orientados directamente al desarrollo de la inteli- gencia. Enfrentan al estudiante con un ambiente lleno de desafíos que se pueden satisfacer sólo si, él diseñe, pruebe y perfeccione modelos abstractos. De esta manera se estimulan los procesos mentales relacionados con el pen- samiento sintético. El ejemplo más famoso de un sistema de este tipo es LOGO. Se trata de un lenguaje de programación, que permite al estudiante el desarrollo de programas para expresar modelos. La ejecución de los pro- gramas corresponde aquí a la simulación de estos modelos. LOGO se adap- ta particularmente bien para modelos en el campo de la matemática en ge- neral y de la geometría en especial, y también en el campo de la lingüística. Sin embargo, para ser efectivo, LOGO requiere un alto grado de autonomía e iniciativa del estudiante, limitando al educador a un papel de soporte pasivo. Típicamente, por desgracia, la utilización de LOGO es indistingui- ble con la enseñanza de un lenguaje más de programación, cuando aprender a programar en LOGO es el medio y no el objetivo. Tal vez por esta razón los resultados de la utilización de LOGO hasta la fecha no han sido impre- sionantes.

Otros sistemas que utilizan esta técnica pueden combinarse con la simu- lación. Ahora el estudiante puede simular experimentos "en la realidad', analizar sus resultados para tratar de crear modelos, cuya simulación "en la matemática" se acerque lo más posible a los experimentos. Por ejemplo, una parte del sistema permitiría al estudiante experimentar con el movimiento de cuerpos en un ambiente particular, y en otra parte el estudiante podría tratar de duplicar estos resultados aplicando modelos matemáticos desarrollados oor M .

educativa es su tamaño. A causa de la explosión demográfica un porcentaje significativo de la población (en el orden de 30%) debería estar en la escue- la. L,a incorporación masiva de la computación en el sistema educacional involucra problemas económicos, administrativos y humanos.

Costos

1. El problema económico.

Traté de estimar el costo involucrado, especificando una cantidad amplia de variables y creando expresiones para calcular el costo de la educación por educando y por año, tanto en el sistema tradicional como en un sistema de utilización total de computadoras. Natural- mente se trata de un modelo simplificado y probablemente los valo- res que escogí para efectos de cálculo no son los más adecuados. A pesar de toda inexactitud creo que hay unos resultados concretos:

El costo del equipo de cómputo es, por desgracia, una parte muy significativa en esta transformación. Sin duda, las computadoras se harán más baratas con el tiempo, pero este rubro quedará siempre importante. Por otra parte el costo de la computadora en compara- ción con los beneficios que ofrece parece ya hoy bastante bajo: es menos de 10 centavos de dólar por hora de acceso por parte de un estudiante. Sorprendentemente, el costo total de un sistema de edu- cación nacional computarizada parece ser similar al actual, puesto que el costo de las computadoras se neutraliza con el ahorro en el costo de los educadores y el ahorro de materiales didácticos. El cos- to de desarrollo de material didáctico computarizado, aunque signifi- cativo no resulta importante cuando es distribuido a un número grande de estudiantes.

En lo que sigue todos los costos están especificados en dólares de los E.U. Requerimos las siguientes variables:

nombre valor descripción

H 2 costo por hora de un educador

1 O costo por hora de un autor de material didác- tico computacional

D 20 años ciclo de vida del material didáctico computacional, es decir el período que se uti- lizará este material antes de sustituirlo con otro sistema

años ciclo de vida de una computadora

Construir modelos pareciéra de primera vista como una tarea mental muy etérea, reservada sólo para los investigadores científicob. En efecto se trata del proceso mental de un gerente que trata de hacer más eficiente un proceso de producción industrial y de su secretaria que calcula a qué hora debería despertarse en la mañana para no llegar tarde en el trabajo. Se trata de un tipo de pensamiento extremadamente común e importante en la vida cotidiana y profesional.

Resumen

La computación tiene un gran potencial en la educación, particularmen- te en el campo de la enseñanza de conocimientos. Aquí podemos construir, usando la computación como herramienta, ambientes que cumplen con las características que, como hemos especificado anteriormente, son importantes para un proceso de aprendizaje efectivo. Parece que con la tecnología computacional actual se pueden también crear sistemas que fomentan el desarrollo de la inteligencia. Pero me es muy difícil imaginar, cómo una máquina podría ayudar en enseñar ética.

Enfoque

La enseñanza es un campo muy amplio y profundo. La computadora puede enseñar matemática, lenguas y geografía. Tal vez puede enseñar inteligencia, pero no puede enseñar la belleza de la naturaleza, el amor al prójimo o el sentido de nuestra vida. Tampoco puede enseñar a nadar o a construir una vajilla con el torno. La computadora puede sustituir al edu- cador en un 90% de las tareas que actualmente realiza. La mecanización de una parte tan grande de la educación, liberaría tanto al educando como al educador de un proceso que es más tedioso y frustrante que 'humano'. Avizoro un ambiente educativo, donde el estudiante, con la ayuda de la computadora, requiere mucho menos tiempo para aprender conocimientos; donde el educador en vez de invertir casi todo su tiempo en labores mecá- nicas se convierta en el administrador del proceso educativo, guía y amigo del educando. El volumen masivo de la educación ha convertido nuestras escuelas en fábricas de mentes de serie. La mecanización de este proceso, lejos de deshumanizarlo, permitirá al educando y al educador dedicar más tiempo el uno al otro, para lograr un ambiente de mutuo entendimiento y amistad.

Para el educando la escuela es el modelo de la sociedad. Si queremos convertirlo en un adulto con creatividad e iniciativa, debemos darle ya en la escuela la oportunidad de serlo.

D. INFORMATICA EDUCATIVA EN LA INFRAESTRUCTURA LATINOAMERICANA.

Para la sociedad latinoamericana el factor más grave en la problemática

horas.de autor requeridas para desarrollar ma- terial didáctico que corresponde a una hora de uso de la computadora por el estudiante. El valor alto especificado refleja la alta calidad del material que se debe producir y su mante- nimiento a través de su ciclo de vida. El costo de la producción del software (programas de computadora) adecuado, no se estimó, puesto que es insignificativo en comparación con el costo material del material didáctico

horas de enseñanza que se imparten por año a un estudiante

años de enseñanza que se imparten a un estu- diante

número de horas que una computadora se pue- de usar por los estudiantes en un año

número de estudiantes que comparten a un educador en el sistema tradicional

número de estudiantes que comparten a un educador en el sistema propuesto. El aumento en este número refleja el cambio en la tarea del educador: 'más administrador del proceso educativo con menos énfasis a la enseñanza de conocimientos. Este aumento permite el cre- cimiento de la población estudiantil sin el aumento correspondiente del número de edu- cadores

costo de material didáctico por estudiante y año en el sistema tradicional

costo de material didáctico por estudiante y año en el sistema propuesto

costo de una computadora adecuada en poder, y adquirida en números muy altos. Incluye costos de mantenimiento a través de su ciclo de vida

Este factor cuantifica el aumento de la efi- ciencia educativa a través de la computadora. El valor 1.5 significa que el estudiante usando la computadora aprende en una hora lo que en

N 1 millón

el sistema tradicional requería una hora y me- dia. Es muy posible que, en realidad, este va- lor sea mucho más alto

Número de estudiantes que comparten el mis- mo material didáctico computacional.

El costo de la educación tradicional por año y por estudiante se puede expresar fácilmente:

El costo de la educación computarizada tiene varios componentes:

Costo de equipo: Un estudiante requiere E/F (=533) horas de acceso por año y por eso requiere E/(F*R) computadoras (~0.22) . El costo de una computadora por año es C/V (=85.7$) y así el costo de,la computadora por año y por estudiante es igual a (C*E)/(V*F*R) (=l9$).

Costo del material didáctico: En sus Z años de estudio cada estudiante requiere (Z*E)/F (=5333) horas de material didáctico cuya preparación cuesta U*S*(Z*E)/F (=53.3 Millones $). Esta cantidad distribuida a través del ciclo de vida del material y por estudiante nos da: (U*S"Z*E)/(F*D*N) (=2.67$).

Así obtenemos la expresión para el costo de la educación computacional por año y por estudiante:

Se trata, obviamente, de un cálculo muy grueso. No toma en cuenta varios costo fijos como los administrativos, los costos de los edificios, los costos de adiestramiento de los educadores, los costos financieros, etc. Sin embargo, parece demostrar la factibilidad económica de introducir la computación como herramienta en' la educación como alternativa al seguimiento del sistema tradicional.

Administración

2. El problema administrativo.

Un proyecto de tal envergadura (en costo y en tiempo) requiere de una administración muy eficaz. Las tareas se pueden resumir en las siguientes áreas:

- adquisición de administ'ración del equipo.

- desarrollo de software (programas computacionales).

- desarrollo del material didáctico.

- adiestramiento de educadores.

- control y evaluación de resultados.

- planificación y administración central.

Una pregunta muy importante es cuál sector (el público o el privado) debe estar involucrado en las diferentes tareas especificadas. Me parece que para minimizar tanto los costos como los riesgos involucrados lo mejor sería, en términos generales, que por el trabajo técnico (las primeras cuatro tareas) se responsabiliza el sector privado, y por las tareas de control (las dos últimas) se responsabiliza el sector público.

Todo producto del proyecto, sea resultados de investigación, progra- mas, o material didáctico, debería ser propiedad pública. De esta manera se facilitará el libre intercambio de ideas. Además, la educación no debería ser un negocio como todos los demás.

Implícitamente he propuesto hasta ahora que el trabajo involucrado en el desarrollo de esta nueva tecnología educacional se invirtiera en el país. Hay varias buenas razones que justifican esta recomendación.

- el desarrollo de esta tecnología fomenta los sectores productivos involu- crados.

- el país mantiene control sobre su sistema educativo también en el ni- vel tecnológico.

- se facilita mucho la retroalimentación del sistema en el sentido que su evaluación resulte en una continua mejora del mismo.

Sin embargo, para disminuir el costo bastante significativo relacionado con la producción del material didáctico, es posible que varios países, trabajando de una manera cooperativa, se distribuyen la labor por realizar.

3 . El problema humano.

Este es posiblemente el problema más crítico. Tiene dos aspectos:

El aspecto sicológico. Sectores amplios en el gobierno, y particular- mente en la educación, deben ser convencidos de la utilidad y facti- bilidad de la utilización masiva de la computación en el proceso de

aprendizaje. El proyecto no debe politizarse, puesto que la sociedad debe sostener buena voluntad y un esfuerzo continuo por décadas.

El aspecto profesional. Este es mucho menos preocupante. Estoy absolutamente convencido que se cuenta con los profesionales reque- ridos a nivel administrativo, educativo y computacional. El desafío aquí está más bien en cómo organizar el proyecto de tal manera que la capacidad latente humana no se desperdicie.

Resumen

Eri este capítulo hemos discutido varios aspectos relacionados con la factibilidad de usar la computación para transformar la educación nacional. El costo es alto, particularmente en las primeras etapas del proyecto, donde será necesario adquirir enormes cantidades de computadoras. La tarea de desarrollar el material didáctico es menos costosa, particularmente porque el costo de reproducción de información computarizada es prácticamente nulo. Sin embargo se trata de una tarea de mucho mayor importancia que la ad- quisición de equipo. Pero en este proyecto, como en la mayoría de los casos, el recurso más importante será la voluntad de hacerlo.