COMPARATIVA DE SISTEMAS MULTIMEDIA EN EL DISEÑO DE UNIDADES DIDÁCTICAS EN CIENCIAS

Jesús Ruiz Felipe.  Profesor de Física 

    Lo que se propone a continuación es comparar dos maneras distintas de diseñar material multimedia. Los dos formatos elegidos son a) una guía multimedia desarrollada con una herramienta de autor (Director) almacenado en CD-ROOM y b) páginas Web (lenguaje HTML) salvadas en disquetes corrientes o publicadas en algún servidor de Internet. Ambos planteamientos sirven como ayuda didáctica tanto al docente (en el aula) para enriquecer sus exposiciones, como al alumno para comprender y asimilar mejor los conceptos tratados al aprender individualmente. Los proyectos elaborados han servido de apoyo en las clases de Física y posteriormente muchos estudiantes de 2º de bachillerato han utilizado este material en su estudio con un ordenador.

    Tanto en la guía multimedia como en las páginas web se desarrolla una unidad didáctica de 2º de bachillerato (“vibraciones y ondas“, y “óptica”, respectivamente) en la que además de los contenidos teóricos que podrían copiarse como cualquier apunte, se incluyen videos, imágenes, animaciones, gráficos, programas Java (applets) que complementan los textos y facilitan la mejor comprensión de las manifestaciones físicas. Las simulaciones de estos fenómenos y la interactividad que brindan los programas a los alumnos, ofrecen una manera distinta de afrontar la asignatura.

    La idea fundamental es la siguiente: se realiza un compendio de recursos obtenidos en libros de texto, Internet, enciclopedias multimedia etc, utilizando scanners, procesadores de texto, capturadores de video, software y hardware apropiado, es decir utilizando las nuevas tecnologías. Después construimos nuestras propias unidades didácticas en formato multimedia o lenguaje HTML. Se generan unidades interactivas para el usuario, tanto en la navegación como a la hora de elegir parámetros físicos. Son unidades útiles al docente en el aula y al alumno en su estudio.

    Estos son los dos formatos elegidos:

a) Multimedia en la enseñanza de las Ciencias

    En esta parte se analiza una de las herramientas multimedia que el mercado ofrece, el programa Director, un programa de autor de fácil manejo (disponible la versión 8.5). Con los sistemas multimedia se reproduce tantas veces se quiera secuencias y animaciones que representan sucesos físicos como la propagación de una onda electromagnética o la refracción y la reflexión. No hay apenas en el mercado material multimedia con contenidos adecuados para el estudio de las Ciencias experimentales. Es función del profesorado el desarrollo de los proyectos multimedia; es tan importante el que se conozca la técnica de preparación de este material como la forma de exponer este conocimiento, con el convencimiento de que la importancia de estos materiales irá aumentando a lo largo de cursos venideros. Como aplicación práctica de los sistemas multimedia, se analiza una unidad didáctica en el tema de Ondas un área que se presta a las simulaciones de los manifestaciones físicas y a su reproducción en proyectos multimedia.

Mucha gente se pregunta qué es Multimedia, un término al que estamos acostumbrados. Multimedia es la combinación de texto, gráficos, sonido, animación y vídeo en un documento que se reproduce en el ordenador y que es presentado con múltiples detalles. Tendremos un documento basado en la integración de estos medios digitales, multisensorial e interactivo. Estos elementos (texto, imágenes, vídeo, etc) se obtienen con un procesador de texto, con el scanner o con una tarjeta capturadora de vídeo. Director es el instrumento integrador que los vertebra. La filosofía seguida por este programa es la de una línea de tiempo durante el cual irán sucediendo diferentes acontecimientos según vayamos necesitándolos. Este proceso no tiene por qué ser lineal ni continuo sino que nos podremos detener en un punto del tiempo, saltar de un punto a otro en esa línea temporal, etc. En nuestro caso el proyecto comienza con los contenidos del programa de 2º de Bachillerato LOGSE de Física. Desde cualquiera de los 18 puntos de que consta el tema hay un enlace al desarrollo del apartado. El tema también tiene 25 objetivos didácticos que el alumno debe comprender al finalizar el estudio del capítulo. Desde cualquiera de estos objetivos, se dirige mediante un vínculo al sitio de la aplicación donde se concreta este objetivo. Director tiene un lenguaje propio de programación “Lingo”, con el que se consigue comportamientos muy sofisticados pero hay comportamientos y rutinas que ya vienen preparados. Para utilizar el Hipertexto (visión no lineal de la información) seleccionamos un tema y accedemos directamente a él pulsando en lo que llamamos texto activo que en este caso es una palabra de color rojo rodeada de un botón transparente. La aplicación se encamina hacia la parte del tema de la palabra seleccionada. Estos comandos al igual que otros muchos nos ofrecen nuevas formas de añadir interactividad a nuestros proyectos de una manera sencilla y sin tener que programar. La navegación estaría estructurada del siguiente modo:                                                                    

Así si por ejemplo se pincha con el ratón en el objetivo número 7 “ Conocer la existencia de diferentes tipos de ondas: mecánica, electromagnética, longitudinal, transversal, monodimensional, bidimensional y tridimensional” accedemos a la siguiente pantalla.

Este es un frame o fotograma del trabajo, en él se muestran varios de los elementos característicos que integran el proyecto. En la línea inferior se ven tres botones que componen la barra de navegación, pulsando sobre ellos se pasa al apartado siguiente o anterior o al índice de contenidos desde el cual se accede a cualquier parte del tema. Las palabras escritas en rojo –ondas transversales, ondas longitudinales y agua- son enlaces de hipertexto,  pulsando el ratón sobre ellas accedemos a nuevas pantallas que muestran simulaciones de ondas longitudinales, transversales o en el agua. También se observan 2 vídeos y sus correspondientes botones que controlan la reproducción mediante oportunos comandos de Lingo. Estos vídeos muestran el movimiento de las partículas del medio en los diferentes tipos de ondas. Hay un suave fondo azul y suavemente se escucha una melodía cuya única función es la de amenizar el proyecto.

                              Elementos:

Hemos dicho que Director es una sistema vertebrador e integrador de varios elementos como texto, vídeo, etc. Aunque el programa lleva incorporado un procesador de textos este es muy básico y parece más conveniente importarlo desde un procesador como Word o similar, uno de los principales motivos es el de poder editar las ecuaciones directamente. El único cuidado que hay que tener es el de utilizar una de las fuentes más comunes. También se importan como un archivo RTF (Rich text Format) que es el formato de las ayudas de Windows.

 Las imágenes gráficas son del tipo BMP (mapa de bits). El inconveniente de estas imágenes es que pierden resolución cuando se modifica su tamaño original. Director incorpora un editor de imágenes. Después de escanearlas se 

pueden tratar con programas como Adobe Photoshop e importarlas desde nuestra aplicación, sobre todo si se pretende realizar  animaciones. La animación se refiere a imágenes en movimiento y se consigue desplegando una sucesión de figuras en un mismo escenario simulando algún fenómeno físico como una interferencia etc. Las imágenes aquí mostradas se irían desplegando sucesivamente y representarían una expansión en una columna de gas. Las animaciones dan vida proyecto. Lo que realmente aporta el material multimedia son las simulaciones, ya sean mediante animaciones, vídeo o programas de Java.

Otro de los medios empleados en nuestro proyecto es el vídeo en formato digital, se utiliza tanto Quick Time como Vídeo for Windows (AVI). Para capturar el vídeo se utiliza una pequeña aplicación Shareware que nos permite grabar las sucesivas imágenes que aparezcan  en la porción de la pantalla que seleccionemos, en formato AVI. El programa que además permite grabar texto e imágenes se llama SnagIt/32. Muchos de los vídeos de la aplicación están capturados desde Internet mediante este procedimiento: con cualquier buscador se localizan páginas de Física que contengan componentes dinámicos como applets. Se introduce palabras clave como “phisic applet wave”  y encontraremos componentes dinámicos en páginas como http://www.bekkoame.or.jp/ ~kamikawa/java_e.htm que sean adecuados a nuestro proyecto y se puedan salvar en formato AVI. Así pues no es la autoría del material lo que nos preocupa sino el elaborar proyectos susceptibles de ser utilizados en una clase como ayuda pedagógica. En todo caso en casi todos los videos hay un icono que nos remite a la Web original. Es posible editar vídeo mediante sofware adecuado como Adobe Premiere. Se eliminan frames, se crean títulos de crédito, se inserta sonido etc.

Otro componente empleado en la aplicación es el sonido, aunque es este caso solo se ha incluido música de fondo para animar el proyecto. Se ha utilizado uno de los múltiples programas de captura de audio en formato WAV como la grabadora de sonidos que lleva incorporado Windows. Si se quiere algo más sofisticado WaveStudio de Creative Labs nos permite controlar los parámetros de la onda de una manera más precisa.

Cuando ya disponemos de todos estos elementos los integramos en una aplicación ejecutable desde cualquier ordenador. Los profesores para elaborar el temario utilizamos distintas fuentes de información. Los más cómodos usarán un único libro de texto, pero hay quien confecciona las unidades consultando distintos materiales. Hay quien redacta sus propios apuntes. En el ejecutable estará exactamente el desarrollo de la unidad didáctica “vibraciones y ondas” explicado literalmente como en el aula, sesión a sesión, pero enriquecido con la simulación de los sucesos físicos que se tratan en clase, efecto Doppler, interferencia etc. Esto permite al profesor elaborar presentaciones con ayuda de un ordenador  y un proyector de vídeo o pantalla de cristal líquido que contengan texto, ecuaciones y animaciones. Además de ampliar la cantidad de información transmitida se hará más vistosa y clarificadora.

Una vez integrados todos estos componentes en una aplicación ejecutable nos queda resolver el problema del almacenamiento. Una aplicación que contenga audio, vídeo digital, imágenes, etc. requiere de gran espacio. Lo mejor es grabar el proyecto en un CD-ROOM para que sea fácil de transportar y reproducir. Además así el alumno puede hacer un estudio individual del tema desde cualquier ordenador. El manejo es fácil para cualquier usuario, ya que la aplicación es muy intuitiva y la interface muy sencilla. Este material se puede difundir a través de internet mediante la tecnología de compresión de macromedia shockwave. El trabajo se puede ver en la dirección, mas requiere del plugin shockwave y tarda bastante tiempo en cargarse http://members.es.tripod.de/mercedes92/vibracionesCLM.htm

Formato HTML en la enseñanza de las Ciencias

La segunda posibilidad es crear nuestras unidades en lenguaje HTML, diseñar páginas Web.

Es de sobra conocido las posibilidades que Internet ofrece en el campo educativo, las extraordinarias ventajas que se obtienen al tener a nuestra disposición gran cantidad de información repartida por los servidores de todo el mundo y programas ejecutables a través de la red. Los recursos tecnológicos y las herramientas de hardware y software que existen en la actualidad tienen gran aplicación en la enseñanza de las Ciencias Físicas.

La filosofía es la misma que en el proyecto multimedia pero existen dos ventajas: 1ª, el Formato HTML ocupa mucho menos que los programas multimedia y lo que antes solo se podía almacenar en un CD-Room ahora se salva en un simple disquete y 2ª, cabe la posibilidad de distribuir el material en cualquier servidor y tener acceso a él desde cualquier ordenador del mundo conectado a Internet. Estos servidores alojan Webs gratis, naturalmente. El único inconveniente es que necesitamos tener instalado un navegador que soporte Java para visualizar las páginas. No parece demasiado problema.

La unidad que llevamos a cabo en leguaje HTML es la de “óptica” correspondiente también al programa de 2º de Bachillerato. De nuevo partimos del guión suministrado por el coordinador de la asignatura y enriquecemos el esquema con elementos extraídos muchos de la propia Red, (sobre todo applets).

Para desarrollar el tema se necesita de un editor y gestor de páginas Web. En este caso se utiliza Frontpage (de Microsoft) pero se podía haber usado cualquier otro. Este editor es muy sencillo de manejar. Una de las herramientas más empleadas en la realización  de las páginas es un pequeño programa shareware llamado MemoWeb. Esta utilidad guarda páginas Web y sirve en teoría para navegar off-line, es decir, sin necesidad de estar conectado a Internet y por consiguiente sin necesidad de pagar teléfono. Se ha utilizado MemoWeb para capturar pequeñas aplicaciones que circulan por la Red, son programas hechos en java para Internet, applets. Están alojados en todos los servidores del mundo y hay que seleccionar cuales se ajustan mejor al proyecto. Desde el Web del pntic (nuevas tecnologías) www.pntic.mec.es se accede a muchas de estas direcciones. En la aplicación se han incluido problemas de los exámenes de la P.A.U de la universidad de Castilla-La Mancha de los últimos años (como el expuesto en la figura). Con la ayuda de algunos applets se simula la situación física descrita en la cuestión del ejercicio de la P.A.U. Se cuenta con una estimable ayuda en el proceso de enseñanza-aprendizaje.

Problema P.A.U. UNIVERSIDAD CASTILLA-LA MANCHA. Junio 99

    Un foco luminoso puntual se encuentra situado en el fondo de un estanque lleno de agua de n =4/3 y a 1 metro de profundidad. Emite luz en todas la s direcciones. En la superficie del agua se forma un circulo luminoso de radio R. Explica este fenómeno y calcula el radio R del circulo luminoso (1,25 puntos).

Moviendo el foco luminoso con la ayuda del ratón se observa que a partir de un determinado ángulo la luz ya no emerge al aire (reflexión total).

Una vez construida la Web, integrando texto, imágenes, gráficos, applets, hipervínculos, etc. Se salva en un disquete. La unidad didáctica “Óptica” ocupa aproximadamente un Mb y es por tanto fácilmente transportable.

Otra posibilidad es alojar el Web en un servidor de Internet. Empresas como teleline (www.terra.es) ofrecen 5 Mb de espacio para albergar gratuitamente páginas personales.

Para publicar y actualizar periódicamente el proyecto se utiliza uno de los clientes más populares de FTP, cuteFTP.

El trabajo está publicado en la siguiente dirección de PNTIC:

http://acacia.pntic.mec.es/~jruiz27/contenidos.htm

 Conclusiones

Después de construir unidades multimedia con los dos sistemas multimedia comparados concluimos lo siguiente:

1.        Director, y en general cualquier programa de autor necesita más espacio que el almacenamiento en lenguaje HTML. Donde uno requiere un disquete, el otro demanda un disco compacto.

2.        Las páginas web son más fáciles de publicar y por tanto de distribuir que los proyectos construidos con Director. Este programa necesita además un plugin llamado shockwave imprescindible para observar los programas multimedia distribuidos en Internet.

3.        El software necesario para construir una página web es más económico que el carísimo programa Director.

4.        Construir un multimedia con Director lleva más tiempo que desarrollar una página WEB. El aprendizaje de los programas sigue también esa pauta.

5.        HTML admite applets de java. Director tiene un lenguaje propio denominado Lingo que no admite comparación en cuanto a desarrollo con java.

6.        Los puntos a favor de Director son la limpieza en la presentación y la protección de datos. Sin embargo existen programas que decompilan y desprotegen cualquier aplicación de Director.

7.        En cuanto a requisitos del ordenador, los applets necesitan tener instalada la máquina virtual java, algo a lo que Microsoft pone alguna traba pero no supone excesivo problema. Director exige más prestaciones al pc, sobre todo de memoria, también requiere algún plugin para la difusión a través de la red.

    Es indiscutible que en los últimos años la actividad educativa se ha visto influida por el vertiginoso desarrollo de las nuevas tecnologías, y en particular por la gran aceptación de la informática en el ámbito estudiantil. En el proceso educativo hay un componente fundamental de transmisión de información y el ordenador es una herramienta que amplía las posibilidades al mundo de la enseñanza. Utilizando cualquiera de los dos sistemas, los profesores pueden elaborar sus propios apuntes multimedia, utilizando todos los recursos a su alcance: WEB, editores de texto, scanner etc; proyectos no cerrados con la posibilidad de irlos mejorando posteriormente, para un mayor enriquecimiento didáctico de las clases y que sirven al estudiante en su aprendizaje individual. No hace falta ser un diseñador ni un programador para proporcionar a nuestros alumnos un material que permite estudiar la asignatura de física desde otra perspectiva, menos convencional. No solo facilita al alumno el estudio individual sino que permite al docente mejorar sus clases, sus exposiciones y sus explicaciones. El profesor que esté acostumbrado a usar el retroproyector y preparar sus propias transparencias u otro tipo de material didáctico de apoyo asimilará pronto este sistema.       

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