1. SISTEMA DE INFORMACION PARA ADMINISTRAR UN BANCO DE OBJETOS
VIRTUALES DE APRENDIZAJE DE CIENCIAS NATURALES
“SILABCI”
TEMA: PEDAGOGIA Y OBJETOS DE APRENDIZAJE
Presentado por:
ING. LILIANA GUTIÉRREZ R.
MAESTRIA EN INFORMATICA PEDAGOGICA
UNIVERSIDAD LIBRE – SECCIONAL CALI
AGOSTO 06 DE 2010

2. SISTEMA DE INFORMACION PARA ADMINISTRAR
UN BANCO DE OBJETOS VIRTUALES DE
APRENDIZAJE DE CIENCIAS NATURALES
“SILABCI”
RESUMEN
Los procesos de enseñanza-aprendizaje han tenido cambios sustanciales por ello este
trabajo se enfatizo en herramientas que buscan que los estudiantes aprendan haciendo,
avivando en ellos el interés por descubrir, por analizar, teniendo una flexibilidad de espacio-
tiempo y que sean una excelente alternativa para compensar las fallas de los Laboratorios
Tradicionales, por tal motivo en la Universidad Libre se desarrollo un proyecto de
investigación en la línea de didáctica de la ingeniería dando como resultado la publicación
del libro UNILAB “Un Nuevo Concepto En La Experimentación Científica” del PhD. Gildardo
Restrepo, a partir del cual se desarrollo el Sistema De Información Para Administrar Un
Banco De Objetos Virtuales De Aprendizaje De Ciencias Naturales.
PALABRAS CLAVE:
Ambiente Virtual de Aprendizaje, Laboratorios Virtuales, Banco de Objetos.
ABSTRACT
The teaching-learning processes have been substantial changes, this study was
emphasized seeking tools that students learn by doing, fueling interest in them discover,
analyze, having a space-time flexibility and are an excellent alternative to compensate for
the shortcomings of traditional laboratory, for that reason at the Free University is developing
a research project that resulted UNILAB the book "A New Concept in scientific
experimentation" PhD. Gildardo Restrepo, from which was developed Information
System to manage a Bank of virtual objects Natural Science Learning
KEYWORDS
Set Virtual of Learning, Virtual Laboratories, Bank of Objects.

3. INTRODUCCIÓN
Si hay algo de lo que podemos estar seguros es que, en el futuro, la influencia de la
tecnología seguirá creciendo y modificando la manera como nos comunicamos y
transmitimos los contenidos educativos. Como también, la manera como percibimos,
abordamos e interactuamos con el mundo.
El desarrollo de nuevos formatos y contenidos que satisfagan las necesidades
humanas, y se adecuen a las oportunidades que brinda la revolución tecnológica, es
uno de los mayores desafíos en la era de la información.1
El Sistema de Información para administrar el banco de objetos virtuales de
aprendizaje de los Laboratorios de ciencias naturales SILABCI- es una propuesta
educativa que utiliza tecnología digital para la implementación de un modelo educativo
de presencialidad a distancia. Construye redes de aprendizaje en la plataforma
tecnológica Web, con recursos de Internet como medio y ambiente para la realización
de propuestas. Su accesibilidad trasciende las fronteras espacio temporales.
Promueve la construcción de comunidades plurales de interacción y desarrollo, a los
ritmos, posibilidades y tiempos personales, extendiendo la formación de una manera
abierta y flexible, sin importar en qué sitio viva el alumno, trabaje o viaje. Lo que
busca es convertirse en un complemento para las prácticas, saliéndose un poco, pero
no del todo, de los laboratorios tradicionales.
Permite que tanto docentes como estudiantes aprendan de una manera dinámica e
interactiva. Ellos son los que determinan el tiempo y el espacio en el que van a
trabajar: desde la oficina, un cyber café, un hotel o la propia casa; en horario laboral o
durante la madrugada. En todos los casos, vía Internet.
SISTEMA DE INFORMACION PARA ADMINISTRAR UN BANCO DE
OBJETOS VIRTUALES DE APRENDIZAJE DE CIENCIAS NATURALES
“SILABCI”
Actualmente se ha visto un gran cambio en las actividades y metodologías de
aprendizaje, por ejemplo en los siglos pasados se tenía la idea errónea de que
aprender era memorizar, esta noción simplista cambio en el siglo XVII y se dio paso a
la fórmula de Comenio, Intelectos, primero la comprensión reflexiva; después, la
memorización de lo comprendido; por fin, la aplicación de lo que ya fue comprendido y
memorizado.
Debido a estas variaciones se han hecho estudios sobre la tasa media de retención
de aprendizaje, el resultado es que los estudiantes aprenden más haciendo, aplicando
lo que ven y lo que escuchan.
Los avances tecnológicos han cambiado la metodología de enseñanza-aprendizaje,
por ejemplo los adelantos en ambientes virtuales para el aprendizaje buscan en el
proceso de enseñanza desarrollar la independencia cognoscitiva de los estudiantes,
su avidez por el saber, la necesidad de aprender a aprender, de aprender a hacer, de
1
Metodología de Aprendizaje. Recuperado el 14 de Octubre de 2008, de http://www.mbaonline.com.ar/latamba/index.php?
option=com_content&task=view&id=31&Itemid=43&PHPSESSID=8632159dbde1a9bb92a06e190e83d0f3

4. formarse críticamente para analizar la realidad y transformarla, de descubrir el
conocimiento de una manera amena, interesante y motivadora, proporcionando
flexibilidad en la administración del tiempo.
Los estudiantes demandan nuevos ambientes de aprendizaje, esto ayuda a que en la
actualidad la tecnología sea usada como una herramienta por ellos para resolver
problemas dentro de ambientes con un alto grado de apego a la realidad. Además,
esto le representa una oportunidad al docente debido a que estimula al alumno con
tecnología educativa, la responsabilidad o el compromiso de aprender por él mismo,
por otro lado presenta el reto de desarrollar materiales semejantes a los juegos con
intereses educativos.
Con los objetos de aprendizaje se puede formalizar o complementar contenidos de
estudio, reciclar el conocimiento relacionado con el aprendizaje para sustentar la
generación de nuevo conocimiento y compartir tales conocimientos con estudiantes y
tutores. Este propósito revalora el hecho de que cada estudiante es considerado como
el eje del proceso educativo, un gestor de su propio crecimiento intelectual y
profesional y un organizador de tiempos y espacios para estudiar contenidos, lo cual
implica oportunidades para ser creativo, reflexivo, y analítico. En este sentido, el uso
de objetos virtuales de aprendizaje puede inducir en que los estudiantes en
escenarios virtuales fomenten sus habilidades de investigación y adquieran una
mayor actitud crítica para seleccionar nuevos conocimientos.
En consecuencia es el estudiante quien construye su propio conocimiento a través de
su participación en actividades planificadas y sistematizadas, orientadas a propiciar
en él reflexiones que lo orienten hacia la construcción de su conocimiento tomando
como base principal los materiales de instrucción, las lecturas complementarias y las
actividades de aprendizaje individuales y en colaboración.
Así, partiendo de uno de los postulados del constructivismo relacionado con la
estructura cognoscitiva del estudiante, dicha teoría asume que éste cuenta con una
serie de antecedentes y conocimientos previos, un vocabulario y un marco de
referencia personal, lo que indica aspectos relacionados con su madurez intelectual.
Por lo tanto este aspecto es de sumo valor para la realización de contenidos
orientados a la educación virtual debido a que el contenido es la unión entre las
palabras y la realidad, por lo que su desarrollo presenta tareas complejas que exigen
que se estructuren los conocimientos que le den coherencia al proceso de enseñanza-
aprendizaje en forma mediatizada.
Estos materiales de acuerdo con Hodgins (2000), estarían destinados a cambiar
para siempre la forma y el fondo del aprendizaje y cambiarán con una eficiencia sin
precedentes el diseño, desarrollo y gestión de los contenidos del aprendizaje. Y
según el aporte de Wiley (2000), nos remitiríamos al nuevo rol del profesor,
fundamental detrás del objeto de aprendizaje, como el diseñador pedagógico que
construye pequeñas unidades curriculares que puedan ser reutilizadas en
diferentes contextos de aprendizaje. Este autor, considera tres aspectos relevantes
a tener en cuenta en el desarrollo del proyecto, al pensar los objetos de
aprendizaje:
- Se trata de un recurso digital
- Puede ser reutilizado
- Está orientado a la “construcción” del aprendizaje
SILABCI en su marco pedagógico tienen como referentes, teorías constructivistas
sobre el aprendizaje como el aprendizaje significativo de Ausubel, el desarrollo de
las funciones psicológicas superiores de Vygotsky y las nuevas teorías sobre las

5. formas de construir conocimiento como las planteadas por Gardner con las
inteligencias múltiples o Gibbons sobre los nuevos modos de conocer.
Por esto podemos decir que ahora en día las teorías constructivistas de la enseñanza
favorecen más a los estudiantes porque se aprovechan sus habilidades y la utilización
de estas a la hora de resolver problemas nuevos, de esta manera se adquiere un
aprendizaje útil para el futuro, al utilizar métodos que involucren tecnología
computacional en el salón de clase (Dede, 19951; jonassen 19962), trae ventaja para el
docente, pues los estudiantes están más estimulados al aprendizaje utilizando
ambientes virtuales. (Jonassen, 1996).
Las instituciones educativas necesitan herramientas de apoyo a los programas
académicos para que los estudiantes trabajen y se muevan eficientemente en mundos
virtuales y reales.
El aprendizaje a través de programas de simulación es un método eficaz para
adquirir habilidades y destrezas, debido a esto se desarrollo como recurso educativo
un Sistema De Información Para Administrar Un Banco De Objetos Virtuales De
Aprendizaje De Ciencias Naturales “SILABCI”. Ya que con esto se complementa el
vació o las falencias de los Laboratorios Tradicionales, también se responde a las
demandas de los estudiantes y de la tecnología de utilizar nuevos ambiente de
aprendizaje en la enseñanza.
El Laboratorio Tradicional es un lugar idóneo de experimentación sin embargo este
presenta ciertos inconvenientes entre los que se destacan:
El material de instrumentación es costoso, lo que hace difícil que cada alumno pueda
realizar todos los experimentos que necesite.
Los recursos en personas y espacios son restringidos, debido a la masificación y
problemas presupuestarios.
Las prácticas necesitan de una supervisión y presencia más directa por parte del
profesor y que cada alumno experimente por sí mismo, por lo que éstas no se pueden
impartir para un gran número de personas.
El Laboratorio Tradicional requiere de la presencia física del estudiante. Los alumnos
suelen entrar en contacto con dispositivos y técnicas con las que no están
familiarizados.
Tradicionalmente, para la realización de las sesiones prácticas de las asignatura de
Ciencias Naturales, Biología, Química, Mecánica, Calorimetría, Electricidad y Óptica,
es necesario que el alumno asista a unos horarios fijos en un laboratorio que posee
unos dispositivos físicos limitados, si el alumno falta en muchos casos perderá la
oportunidad de realizar la practica de laboratorio.
Por otro lado cuando no se cuenta con el lugar e instrumentos apropiados, se genera
falta de motivación en los estudiantes y a la vez no se cumple con los requerimientos
de la asignatura.
La falta de conocimiento sobre el manejo de los instrumentos o herramientas del
laboratorio por parte del estudiante puede provocar casos de toxicidad, ya que toda
sustancia química debe ser considerada un tóxico en potencia, por lo que la
manipulación de estas sustancias se debe realizar con mucho cuidado y conociendo
de antemano las consecuencias de dicha manipulación.

6. Aunque en la actualidad la mayoría de docentes cuentan con una gran extensión de
documentación para desarrollar laboratorios, se presenta en muchas ocasiones
carencia de conocimiento sobre el manejo de los instrumentos del laboratorio por parte
del docente, lo que los obliga en muchas ocasiones a buscar asesoría sobre el manejo
de estos, lo cual implica un costo adicional.
El recurso educativo construido contribuye a reducir los inconvenientes presentados,
puesto que es una estrategia conveniente de capacitación y reforzamiento de
conceptos y procesos que le permite al usuario interactuar a través de diferentes
herramientas y familiarizarse con ambientes a los cuales se puede llegar a enfrentar;
aprende a manejar posibles situaciones y la manera de reaccionar ante éstas,
siguiendo la lógica del aprendizaje: (aprender haciendo).
En SILABCI Los experimentos se realizan paso a paso, siguiendo un procedimiento
similar al de un Laboratorio Tradicional se visualizan instrumentos y fenómenos
mediante objetos dinámicos imágenes y animaciones, se obtienen resultados
numéricos y gráficos. Los estudiantes aprenden mediante prueba y error, sin
amenazas de accidentes, de igual forma pueden realizar repetidamente la misma
práctica y al mismo tiempo complementar lo visto en el Laboratorio Tradicional 3, 4, 5.
SILABCI abarca áreas como lo son Ciencias Naturales, Biología, Química,
Mecánica, Calorimetría, Electricidad y Óptica las cuales manejan una temática, de
estas se desprenden las guías de laboratorio, prácticas y evaluaciones.
Las guías de las prácticas de laboratorio que son simuladas son tomadas del manual
de laboratorios UNILAB “Un Nuevo Concepto En La Experimentación Científica” del
PhD. Gildardo Emilio Restrepo laboratorista de la Universidad Libre Seccional Cali.
Para el desarrollo del recurso educativo SILABCI no solo se tuvo en cuenta las guías
de UNILAB sino que estas se desarrollaron en el Laboratorio Tradicional de esta
manera se pudo planear y realizar las simulaciones.
Los Objetos virtuales de aprendizaje son un recurso educativo digital donde los
temas y contenidos deben ser claramente identificables, direccionables y
reutilizables dentro de cualquier contexto aplicable a la educación (Ruizet al,
2006), por ende su diseño debe cumplir con los aspectos propios de la disciplina o
ciencia que se estudia y con las metodologías para la creación de materiales
educativos y usos de la tecnología que medien el aprendizaje.
Razón por la cual SILABCI atiende a la didáctica específica de las Ciencias
Naturales, compartiendo a la vez los principios interdisciplinarios de los ambientes
de aprendizaje que desarrollan las competencias para la solución de problemas, el
trabajo por proyectos o la investigación.
SILABCI también posee un módulo de evaluación, este es un espacio de aprendizaje
que se desarrollo para confrontar y acreditar el conocimiento y los aprendizajes
construidos, además es un elemento que permite el seguimiento de las prácticas de
laboratorio debido a que las preguntas se centran en el tema y el trabajo realizado en
las simulaciones (práctica de laboratorio).
Las evaluaciones que se manejan en este recurso educativo son evaluaciones
formativas, debido a que estas se realizan al finalizar cada tarea de aprendizaje y tiene
por objetivo informar de los logros obtenidos.

7. Por estrategia pedagógica se construyo 3 tipos de preguntas: Selección Múltiple,
Única Solución, Verdadero ó Falso, por cada tipo se desarrollo una serie de
cuestiones, que se almacenan en una base de datos.
SILABCI incluye un módulo que funciona como manual de equipos e instrumentos de
laboratorio, esto con el fin de responder a la necesidad de docentes y estudiantes de
conocer las herramientas con las cuales se encuentran realizando las prácticas. La
información que compone este módulo es la definición y las precauciones que se
deben tener al manipular los instrumentos u equipos del laboratorio, con ello se busca
que se reduzca la probabilidad de daño por mal uso de las herramientas del
laboratorio.
SILABCI posee un módulo de seguridad, en el cual cada usuario debe autenticarse,
una vez el usuario se autenticado accede según su perfil. El Password de los usuarios
se encripta para esto se utiliza el algoritmo hash MD5 (Message Digest 5) que permite
cifrar las contraseñas y de esta manera obtener un margen de seguridad más alto.
El recurso educativo SILABCI es una aplicación que maneja tres tipos de roles que
son Estudiante, Docente y Administrador, esto como mecanismo para determinar que
operaciones están autorizados a realizar los usuarios (seguridad basada en
funciones).
SILABCI responde a las necesidades de formación que demandan los estudiantes y
docentes, ya que les brinda una modalidad educativa en la que se explota los
beneficios de las clases a distancia y presenciales, como una de las vías esenciales
en el proceso de enseñanza-aprendizaje, esta modalidad es denominada Blended
Learning. Permitiendo un estilo de aprendizaje donde básicamente el educando
construye su propio conocimiento, pero siempre acompañado por la figura del
docente-facilitador, que lo conduce para alcanzar los objetivos de las unidades
curriculares.
La institución educativa y los docentes tienen como misión incentivar al alumno para
que previamente a la practica del laboratorio de Ciencias Naturales, Biología,
Química, Mecánica, Calorimetría, Electricidad y Óptica, deba desarrollarla en el
recurso educativo, estudiar el tema y los equipos de laboratorio de la guía, una vez se
ha hecho esto, el estudiante realizara la misma práctica de laboratorio pero en el
Laboratorio Tradicional, de esta manera el alumno confrontara sus dos experiencias
experimentales, aprenderá de una manera más fácil y adquirirá un aprendizaje
integral.
El papel participativo de ambos actores es fundamental, el docente deja de ser el
catedrático clásico, el orador de estrado, para convertirse en un inductor de saberes,
usando para ello las herramientas que el recurso educativo les ofrece, y el alumno
deja de ser solo el receptor e interactúa en un papel más reflexivo e interactivo, ello le
da la posibilidad de abarcar un espectro mayor que el docente convencional pudiera
suministrarle en las horas académicas presenciales disponibles para la práctica de
laboratorio.
En cierta medida el alumno se convierte en autodidacta y el docente, en su papel
virtual y presencial, en ambos espacios está como gestor de conocimientos, en tal
sentido, el profesor ejerce el equilibrio entre los conocimientos que los alumnos deben
obtener para cumplir con los objetivos planteados de la práctica de laboratorio.

8. Es importante que los docentes empiecen a cambiar el paradigma educativo, que
dejen atrás la enseñanza tradicional y modernicen sus tendencias educativas.
Por otro lado SILABCI es la muestra de que se pueden apropiar las nuevas
tecnologías que apenas se están incursionando en el mercado como lo son:
Expression Blend, Expression Design, XAML, WPF “Windows Presentation
Foundation”, SQL Server Management Studio 2005 Express, Web Developer, .NET
Framework 3.5, LINQ a Objetos, AJAX, XML Web Services, Data Transfer Object, N-
Tier, MSMQ
Microsoft Expression es una herramienta se utiliza para desarrollar interfaces de
usuario de aplicaciones para la plataforma .Net Framework (3.0 o superior), en este
proyecto se estudio esta tecnología y se le dio una aplicación diferente a la que
normalmente se utiliza.
Se empleo Expression Design para ilustrar todas las imágenes que se requerían para
realizar las prácticas de laboratorio (Sustancias, elementos, instrumentos y equipos de
laboratorio, etc.) cada imagen resultante es código XAML, por esto las imágenes se
pueden visualizar en cualquier explorador y su peso es mínimo además posee la
ventaja de que no puede ser plagiada, ni copiada porque lo que realmente se carga
no es una imagen si no código.
Expression Blend se utilizo para recrear todas las simulaciones, para ello se
importaron las imágenes que se realizaron en Design, posteriormente se paso a
realizar las animaciones siguiendo los comportamientos, reacciones y conclusiones
que se obtuvieron de modelar las prácticas que se realizaron en el laboratorio
tradicional.
Para la elaboración de las simulaciones fue necesario desarrollar una base datos la
cual contenía información, de los procesos, los materiales, los equipos e instrumentos
de laboratorio, las preguntas y respuestas de las evaluaciones, los usuarios, roles.
Al final tanto las imágenes como las simulaciones son código XAML. XAML (lenguaje
de marcado de aplicaciones extensible) está basado en texto, de modo que ofrece una
descripción de los contenidos enriquecidos compatible con firewall y fácil de examinar.
Para el desarrollo de la aplicación Windows se utilizo WPF que es un sistema de
presentación de próxima generación, el cual proporciona una experiencia impactante
para el usuario desde el punto de vista visual, ya que se puede crear una amplia gama
de aplicaciones independientes y hospedadas en el explorador.
El núcleo de WPF es un motor de representación independiente de la resolución y
basado en vectores construido para aprovechar al máximo el hardware de gráficos
moderno. WPF se incluye en Microsoft .NET Framework, lo que permite crear
aplicaciones que incorporen otros elementos de la biblioteca de clases de .NET
Framework.
El desarrollar este sistema de información con estas tecnologías se muestra otra
opción de aplicabilidad, investigación y trabajo.
No solo la tecnología es un aspecto destacable de SILABCI, sino también el proceso
metodológico que se siguió para el desarrollo de este recurso educativo digital que
partió desde el análisis y la apropiación de una metodología de software orientada a
objetos que redujera las probabilidades de riesgos, de difícil control, de clientes
insatisfechos con el resultado y mayor productividad. Por esto se opto por emplear la

9. metodología RUP “Rational Unified Process”, que es el estándar de la industria para la
construcción completa del ciclo de ingeniería de software, tanto para sistemas
tradicionales como para sistemas Web. No obstante como el recurso digital es
educativo este tenía que cumplir con las condiciones educativas deseadas, por esto se
recurrió a complementar la RUP con la metodología OOSE, pero para ello en las fases
de análisis y diseño del mismo se incorporaron aspectos didácticos y pedagógicos,
que facilitaron y garantizaron la satisfacción de las necesidades educativas.
También se tuvo en cuenta que el desarrollo se hiciera por un modelo de ciclo de
vida en espiral, donde el lenguaje que se utilizo para el modelamiento fue UML –
(Unified Modeling Language); siguiendo un enfoque orientado a objetos y los
estándar SCORM.
Por otro lado por ser un recurso que se empelaría en el proceso educativo este se
estructuro respondiendo las siguientes cuestiones:
• ¿ Para qué enseñar? Propósito
• ¿Qué enseñar? Contenidos
• ¿Cuándo enseñar? Secuenciación
• ¿Cómo enseñar? Metodología
• ¿Con qué enseñar? Recursos Educativos
• ¿Cómo se cumple? Evaluación
CONCLUSIÓNES
Las actividades y metodologías de aprendizaje han cambiado ahora se busca que el
estudiante sea un descubridor de conocimiento, que sea creativo, que tenga ansias de
saber porque la sociedad y la economía están basadas en el conocimiento.
Las Nuevas Tecnologías de Información y Comunicación incursionan para facilitar los
procesos de enseñanza-aprendizaje y brindar el escenario para la apropiación de una
cultura de autoaprendizaje, recursividad, modernización y creatividad en la comunidad
académica.
El Sistema De Información Para Administrar Un Banco De Objetos Virtuales De
Aprendizaje De Ciencias Naturales, permite a las instituciones la posibilidad de
mantenerse a la vanguardia en la parte experimental sin detrimento del presupuesto, y
eso sí participando con acciones concretas para cuidar el medio ambiente y la salud
de los estudiantes y profesores.
Además es una técnica bastante útil en los procesos de enseñanza en la educación a
distancia, ya que facilita el aprendizaje de los contenidos (laboratorios) de las materias
al permitirles a los estudiantes estudiar en el momento y lugar que crean conveniente,
es decir, sin estar obligados a trasladarse a un centro de estudios.
También es una oportunidad para el docente para estimular en el alumno con
tecnología educativa, la responsabilidad de aprender por él mismo y transferir su
aprendizaje al mundo real, por otro lado presenta el reto de desarrollar materiales
semejantes a los juegos con intereses educativos.

10. BIBLIOGRAFÍA
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Restrepo, G. (2007, Noviembre) UNILAB “Un Nuevo Concepto en Experimentación
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Universitaria. Departamento de Física. Escuela Politécnica Superior Universidad
Carlos III de Madrid (España)
Revista Iberoamericana de Educación (ISSN: 1681-5653). El uso del Foro de
Discusión Virtual en la enseñanza.