Introducción

1. DISEÑO Y EVALUACIÓN DE PROGRAMAS PARA LA ENSEÑANZA DE BIOQUÍMICA ASISTIDA POR COMPUTADORALeonor Fernández Rivera RíoDepartamento de Bioquímica, Facultad de Medicina UNAM

2. Introducción • La tecnología en la educación ha variado muy poco. • La tecnología informática está contribuyendo a un cambio en las técnicas que se usan en las escuelas. • La búsqueda de estrategias alternativas para mejorar el rendimiento escolar ha llevado a algunos autores al uso del modelo de co-descubrimiento del conocimiento como una forma alternativa de enseñar a los alumnos.

3. El papel del maestro deberá ser la de cerciorarse que el descubrimiento del conocimiento se lleve a cabo en el alumno. • La educación médica se vuelve más y más complicada debido a que cada día se produce gran cantidad de nueva información.

4. La enseñanza se debe orientar a mejorar las habilidades de resolución de problemas y a favorecer el aprendizaje activo y el descubrimiento de la información. • La enseñanza asistida por computadora, ha sido desarrollada para ayudar a los alumnos en el aprendizaje de conceptos o de habilidades difíciles de adquirir en muchas áreas del conocimiento, además de favorecer que el alumno se involucre en el descubrimiento de nuevos conocimientos.

5. La enseñanza impartida por medio de la computadora no debe ser similar a la que se obtiene por medio del uso de material impreso como son los libros o revistas y tampoco debe ser similar a la que se obtiene en una clase tradicional.

6. La bioquímica es una ciencia cuyos avances durante los últimos años han revolucionado a muchas otras ciencias en el área médico-biológica. • El aprendizaje de la bioquímica presenta mucha dificultad a los estudiantes.

7. Cuando la información se guarda en forma organizada el aprendiz: • Puede llegar a la información en forma más eficiente. • Tiene un modelo para organizar los conocimientos de acuerdo a las formas preferidas en el campo.

8. El conocimiento en Bioquímica tiene estructura ramificada Catabolismo Glucólisis Ciclo de Krebs b Oxidación Cadena de transporte de electrones Metabolito Enzima Coenzima Metabolito Enzima Coenzima Metabolito Enzima Coenzima Metabolito Enzima Coenzima

9. La computadora ofrece una alternativa atractiva como herramienta auxiliar en la enseñanza de la bioquímica, ya que permite: • Hacer simulaciones de algunos fenómenos. • El uso de modelos moleculares. • El cálculo y la graficación de variables. • Seleccionar cuáles son los tópicos que se quieren aprender. • Usar los programas las veces que desee. • Actualizar los programas en forma más rápida y económica que los libros.

10. Molécula de Pepsinógeno

11. Es fácil mostrar las estructuras moleculares a D Glucosa b D Glucosa

12. La enseñanza por medio de programas EBAC, favorece la experiencia significativa y el descubrimiento del conocimiento. • La estructura ramificada de los conocimientos en bioquímica, facilitan el diseño de programas de EBAC; esta estructura favorece la inmersión del usuario en el programa. • El uso de hipertexto ayuda la estructuración del conocimiento en el usuario.

13. En el Departamento de Bioquímica de la Facultad de Medicina se han desarrollado programas para la Enseñanza de Bioquímica Asistida por Computadora para ayudar a los alumnos en el estudio de esta disciplina.

14. Estos programas favorecen la comprensión de algunos fenómenos bioquímicos por medio de la representación gráfica de las estructuras moleculares y por medio de animaciones que representan a las interacciones moleculares y a las modificaciones que sufren las moléculas por la acción de la actividad enzimática con el objetivo de ayudar a los estudiantes a recordarlas en forma más fácil.

15. Objetivo General • El proyecto tiene como objetivo general el diseño, producción y evaluación de programas de cómputo para EBAC, que han demostrado ser útiles para favorecer el aprendizaje de algunos temas de difícil comprensión. • En estos programas, se desarrollan los conceptos que se refieren a los temas contenidos en el Plan de Objetivos del Curso de Bioquímica que se imparte durante el primer año del Plan Unico de la Carrera de Médico Cirujano de la Facultad de Medicina de la UNAM.

16. Material • Para el desarrollo y evaluación de los programas de cómputo de EBAC, se seleccionó la plataforma PC y se usan computadoras 586 con 8.0 Mb de memoria RAM, disco duro de 2 Gb y Monitor a color SVGA y el paquete de autoría Authorware Professional Versión 3.5 de Macromedia.

17. Evaluación • Los programas se probaron con los alumnos del curso de Bioquímica y Biología Molecular de la carrera de Médico Cirujano de la Facultad de Medicina de la UNAM, usando computadoras PC 586 con 2 Mb de RAM, disco duro de 125 Mb y monitor a color SVGA del aula de computadoras de Fundación UNAM.

18. La eficiencia del programa para favorecer la adquisición de conocimientos La facilidad de uso de los programas La competencia del aprendiz para la resolución de problemas La aceptación de los programas por alumnos y docentes Se evalúan:

19. Método para el diseño de los programas de cómputo para EBAC. • 1. Investigación de las características del usuario potencial de los programas. • 2. Selección de los objetivos de aprendizaje. • 3. Revisión de la literatura actualizada referente al tema del programa que se esté diseñando. • 4. Selección de los tópicos relevantes de dicha información. • 5. Análisis de las rutas y de las tareas que el usuario debe ejecutar para adquirir los conocimientos.

20. 6. Elección de los métodos de enseñanza para cada uno de los diferentes temas que se revisarán en el programa. • 7. Identificación de problemas susceptibles de ser resueltos con los conocimientos acerca de los temas tratados en los programas de Bioquímica. • 8. Identificación de las estrategias expertas para la resolución de dichos problemas relacionados con el tema del programa. • 9. Diseño de la estructura del programa.

21. 10. Diseño del guión del programa y de las imágenes y de las animaciones que deberá contener. • 11. Diseño de la interface usuario - computadora en la que se hará énfasis en la amigabilidad y facilidad de uso del programa. • 12. Diseño de los programas.

22. 13. Evaluación de los programas en cuanto al contenido, al diseño y a la facilidad de uso. Se estudian las mejores formas de evaluación y los criterios para cuantificar la efectividad del programa para favorecer el aprendizaje y la aceptación del programa por el usuario. • 14. Para la evaluación de la efectividad de los programasse usan exámenes por computadora. • 15. Evaluación de la efectividad con que los programas favorecen el aprendizaje del tema.

23. Los programas de EBAC son de varios tipos • Programas tutoriales. • Programas heurísticos. • Simulaciones. • Programas evaluadores. • Programas mixtos.

24. PROGRAMAS MIXTOS TUTORIALES Y EVALUADORES DESARROLLADOS. • pH. • Los aminoácidos. • Los carbohidratos.

25. PROGRAMAS MIXTOS HEURÍSTICOS Y EVALUADORES. • Digestión y transporte de carbohidratos. • La glucólisis. • El ciclo de Krebs. • La b oxidación. • La b reducción. • La síntesis de colesterol.

26. PROGRAMAS SIMULADORES • Práctica de laboratorio “El efecto de la insulina sobre la glicemia de la rata”.

27. EVALUACIÓN DE LA EFECTIVIDAD • Comparando el aprendizaje obtenido por los alumnos en tres diferentes situaciones. • Sin clase. • Con clase tradicional impartida por varios maestros diferentes y en grupos diferentes. • Por medio del uso de los programas para enseñanza de bioquímica asistida por computadora.

28. MÉTODOS PARA EVALUAR EL APRENDIZAJE. • Exámenes escritos • De de respuesta abierta. • De opción múltiple.

29. Evaluaciones con exámenes escritos. • Examen ->clase convencional -> examen. • Clase convencional -> examen. • Examen ->uso del programa -> examen. • Uso del programa -> examen. • Clase de cualquier otro tema ->examen.

30. 1995 Extenciones Vol 2, 47-52

31. Exámenes por computadora. • Aparición aleatoria de preguntas. • Aparición de preguntas con creciente grado de dificultad.

32. Examen multinivel semi-inteligente. • Las preguntas están organizadas de acuerdo a su grado de dificultad. • Las preguntas exploran la competencia del usuario para resolver problemas relacionados con el tema. • Este examen se inicia en un grado de dificultad que es calculado aleatoriamente por la computadora. • Si el usuario responde acertadamente a una pregunta, la siguiente será más difícil, si contesta mal, la siguiente será más fácil.

33. Características del examen. • Toma en cuenta la estructura conceptual de la vía metabólica. • Diez niveles de dificultad. • Mide el tiempo que el usuario tarda en contestar, si contesta bien o mal y la ruta que sigue el usuario.

34. 10. Resolver problemas. 9. Regulación. 8. Rendimiento metabólico. 7. Reacciones de la vía metabólica. 6. Estructuras de los metabolitos. 5. Coenzimas. 4. Enzimas de reacciones intermedias. 3. Metabolitos intermediarios. 2. Ecuación total. 1. Metabolitos alimentadores. Estructura del examen multinivel

35. El programa: • Evalúa si las preguntas se contestan correctamente. • Mide el tiempo que el alumno tarda en responder cada pregunta. • Si el usuario contesta bien hace una pregunta más difícil, si contesta mal hace una pregunta más fácil. • Sigue la ruta del usuario al resolver este examen.

36. Funcionamiento del examen multinivel Mide el tiempo que el usuario emplea en contestar cada pregunta. Sigue la ruta del usuario al responder el examen. Mal = baja Bien = sube

37. Evaluación del examen multinivel • El programa se probó con los alumnos del curso de Bioquímica de la Facultad de Medicina de la UNAM. • Los alumnos utilizaron el programa “b oxidación” y posteriormente resolvieron el examen. • La mitad de los alumnos seleccionados en forma aleatoria resolvió un examen previo al uso del programa “b oxidación”.

38. Resultados Los usuarios se tardan menos tiempo en resolver las preguntas del examen después de haber usado el programa.

39. La cantidad de usuarios que responden acertadamente preguntas difíciles en el examen que se aplica después de haber usado el programa “b oxidación” aumenta.

40. Los programas de cómputo que se desarrollen. • Los datos que se obtengan de las mediciones de los aprendizajes • Instrumentos de evaluación que se desarrollen • Datos de los estudios estadísticos de la validación de instrumentos de evaluación. Indicadores de avance del proyecto.

41. Datos acerca de las características de los alumnos. • Publicaciones en revistas con comité editorial nacionales o internacionales. • Uso de los programas por otras escuelas de la UNAM o por otras instituciones educativas.

42. Conclusiones • Los programas para EBAC son herramientas útiles en la enseñanza de la Bioquímica. • Los exámenes computarizados son efectivos para medir la efectividad de los programas para la enseñanza asistida por computadora.

43. Agradecimientos • La autora agradece revisión de los programas a la Q.F.B., M. en C. Alicia Cea Bonilla y la aplicación de los exámenes a Q.F.B. Gisela Martínez.

44. Logros del proyecto:

45. Publicaciones relacionadas con este proyecto: • Fernández, Rivera Río Leonor. (1994) Elaboración de prototipos para el uso creativo de la computadora en la docencia de la bioquímica. Boletín de Educación Bioquímica; 13, 52-57. • Fernández Rivera Río Leonor, Gorenc Klaus-Dieter. Evaluación del paquete de enseñanza asistida por computadora "Los aminoácidos" (1995) Rev.Fac. Med. 38:8-21.

46. Fernández Rivera Río Leonor, Gorenc Klaus-Dieter. Medición de la efectividad del aprendizaje mediante un paquete de software (1995) Extensiones, 2:47-52. • Fernández Rivera Río Leonor, Los nuevos programas para la enseñanza de bioquímica asistida por computadora Boletín de Educación Bioquímica. Vol. 16 1997.

47. Presentaciones en congresos. • Leonor Fernández Rivera Río. "Elaboración de prototipos para el uso creativo del cómputo en la docencia de la Bioquímica". II Congreso de la Asociación Mexicana de Profesores de Bioquímica, Jueves 9 de Septiembre de 1993. Palacio de la Escuela de Medicina, UNAM del 9 al 10 de Septiembre de 1993. • Leonor Fernández Rivera Río. "Elaboración de prototipos para el uso creativo del cómputo en la docencia de la Bioquímica" VIDEOMED MEXICO 1993. II Festival Nacional de Cine y Video Médico. Teatro UNIVERSUM, Museo de las Ciencias, C.U. 10 de Septiermbre de 1993.

48. Leonor Fernández Rivera Río "Los aminoácidos”. Un paquete para la enseñanza de Bioquímica asistida por computadora. Segundo Coloquio Sobre la Enseñanza de las Ciencias. 15 de Diciembre de 1993, UNIVERSUM, Museo de las Ciencias, C.U. 13, • Leonor Fernández Rivera Río y Klaus Dieter Gorenc . Evaluación del paquete de software para la enseñanza de la Bioquímica asistida por computadora "Los aminoácidos" III Congreso de la Asociación Mexicana de Profesores de Bioquímica 28 al 30 de Agosto de 1994, Morelia Michoacán. P 26.

49. Leonor Fernández Rivera Río, Klaus Dieter Gorenc y María Teresa Peña Rangel. Dos paquetes de software para la enseñanza de la Bioquímica Asistida por computadora. XX Congreso Nacional de la Sociedad Mexicana de Bioquímica, del 30 de Octubre al 4 de Noviembre de 1994, Zacatecas, Zac. • Ascencio Pérez Luz María, Fernández Rivera Río Leonor. Desarrollo de un paquete para la enseñanza de Bioquímica asistida por computadora. IV Congreso de la Asociación Mexicana de Profesores de Bioquímica A. C., Facultad de Medicina de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí, del 13 al 15 de Agosto de 1995.

50. Fernández Rivera Río Leonor. Evaluación: Exámenes por medio de la computadora. IV Congreso de la Asociación Mexicana de Profesores de Bioquímica A. C., Facultad de Medicina de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí, del 13 al 15 de Agosto de 1995.