Eduardo Hernández Martín / emartin@ucp.ss.rimed.cu
Co-Autor: Yenisbel Valdivia Sánchez
Es tradicional que los estudiantes de todas las latitudes hallen dificultades en el aprendizaje de la Programación y que una parte apreciable la consideren muy difícil. Ello es consecuencia natural y lógica de la falta de comprensión de sus contenidos y esta carencia se debe a que la enseñanza les llega por lo común alejada de sus intereses cotidianos.
Lo anteriormente explicado es el sustento del presente trabajo, que tiene como objetivo: elaborar un grupo de problemas que permitan motivar a los alumnos por el estudio del contenido relacionado con las técnicas de programación imperativa.
Restringiendo el concepto a motivación en el contexto del proceso de enseñanza aprendizaje se puede plantear que:
“Entendemos por motivación hacia el estudio aquel conjunto de procesos psíquicos que regulan la dirección e intensidad de la actividad hacia el cumplimiento de la necesidad y exigencia social de que el individuo se prepare (adquiera los conocimientos, habilidades, capacidades y rasgos caracterológicos necesarios) para que, posteriormente, pueda trabajar, ser útil a la sociedad y convivir en ella.” (González Serra, D.J.1995:164).
González Serra, considera que los motivos pueden ser extrínsecos e intrínsecos, dentro de los extrínsecos estima algunos como son: el deber hacia los padres, el deber de cumplir con la organización política; la necesidad de valoración (de obtener buenas notas, recibir la aprobación de los demás y ocupar un lugar prestigioso), la necesidad de posesión de dinero y bienes en el futuro (asegurar el bienestar material en el futuro); a su vez los intrínsecos contemplan: el deber de estudiar y prepararse para un trabajo futuro, el deber de prepararse para luchas por ideales políticos, la intensión profesional (la orientación hacia un determinado oficio o profesión), el interés cognoscitivo, la necesidad de adquirir nuevas habilidades, hábitos y conocimientos, la necesidad de auto valorarse y auto realizarse, etcétera.
Hay un aspecto conclusivo del estudio realizado por González Serra, que es considerado, por los autores del presente trabajo, muy útil y sirvió de sustento a las ideas desarrolladas por ellos.
“Los estímulos intrínsecos, en definitiva promueven una motivación autónoma hacia el estudio, así como la elaboración personal de aspiraciones hacia el aprendizaje, la vida profesional y laboral futura; tiene una importancia fundamental en el logro de una motivación persistente y en desarrollo que conduce a la calidad en el estudio, a la formación de una personalidad capaz y bien orientada moralmente.” (González Serra, D.J.1995:169).
Teniendo en cuenta lo anteriormente analizado, se considera que es esencial buscar vías para que los alumnos, que deben matricular los cursos de Lenguajes y Técnicas de Programación, “se enamoren” de la programación, esta relación afectiva hay que iniciarla desde los contenidos de la técnica de programación imperativa y estructurada, que es momento inicial, donde los alumnos deben descubrir el fascinante mundo de la resolución de problemas mediante un algoritmo que será programado en un lenguaje de programación y ejecutado en un equipo de cómputo.
Llegado a este punto se puede entonces responder la siguiente pregunta ¿qué es un problema?
A. F. Esaulov (referido por Labarrere), considera que:
“…todo problema resulta de una falta de correspondencia (o contradicción) entre procesos informativos, o sea entre diferentes elementos de la información que se ofrece en el problema, lo cual hace surgir en el sujeto que lo resuelve la necesidad de realizar las transformaciones que posibilitan eliminar dicha contradicción.” (Labarrere Sarduy, Alberto. 1987:6).
Acercando el presente estudio a la ciencia de la computación se puede nombrar los estudios realizados por Carlos Expósito, quien plantea:
“Asumimos como problema la definición siguiente:
Un ejercicio expresado mediante una formulación lingüística que contiene los elementos estructurales siguientes:
1. Datos o informaciones conocidas y necesarias.
2. Resultados o informaciones desconocidas.
Y que tiene como propósito u objetivo esencial la búsqueda de un modelo o algoritmo para resolverlo.” (Expósito Ricardo, Carlos: 2001:35).
Tomando como base toda la fundamentación anteriormente planteada, se puede pasar a ejemplificar la idea concebida para utilizar los problemas para motivar a los alumnos, hacia la resolución de problemas en las clases de programación. Para ellos se escoge el curso: Programación estructurada que se imparte en los Joven Club de Computación y Electrónica, de la provincia de Sancti Spíritus.
El objetivo esencial declarado en el programa del curso plantea:
Resolver problemas de diferentes contextos socio-económicoss, aplicando las diferentes metodologías, acorde a la técnica de programación que se estudia, teniendo en cuenta los recursos que brindan los diferentes paradigmas de programación; fomentando la creación de intereses motivacionales, habilidades profesionales e investigativas en el proceso de su resolución.
El objetivo relacionado con la solución de problemas, derivado del anterior, presente en el programa de la asignatura es:
Resolver problemas aplicando los conceptos y procedimientos de la Informática en general y en particular de la programación estructurada con la técnica imperativa fomentando la creación de intereses motivacionales, habilidades profesionales e investigativas en el proceso de su resolución.
Los contenidos esenciales, de las unidades destinadas a la programación, son:
1- Programación de la estructura algorítmica lineal.
2- Programación de la estructura algorítmica alternativa.
3- Programación de la estructura algorítmica repetitiva.
a) Ciclo determinado.
b) Ciclo indeterminado
i- Evitable
ii- Inevitable
A partir de estas definiciones de objetivos y sistema de contenido iniciales, se planteará un conjunto de problemas y la explicación didáctica de su uso, para ser utilizados en la motivación de clases, de introducción de nuevo contenido, acerca de las estructuras básicas de programación.
– Estructura lineal. La esencia de esta estructura es: entrar información, calcular e imprimir los resultados.
– Sugerencia de problema a utilizar: En los momentos actuales nuestro estado tiene el ahorro como una meta muy necesaria para lograr el desarrollo de Cuba. Considere que usted, como programador del Joven Club, tiene asignada la tarea de apoyar a la persona que hace el pedido para comprar una cinta para la Sierra Sinfín de un taller de carpintería de su municipio. Elabore un programa estructurado que permita calcular el valor de la longitud de la cinta a comprar, conociendo el radio de las volantas y la longitud entre los centros de ellas, teniendo en cuenta que la fórmula es: long = 2L + 2 ¶ R
– Explicación didáctica. Este problema permite desarrollar la formación laboral, pues los alumnos se ponen en función de un programador que recibe la orden de hacer un programa para una entidad, además desarrolla la interdisciplinariedad con la matemática.
Estructura alternativa. La esencia de esta estructura es utilizar las condicionales que conllevan a la toma de decisiones, mediante la instrucción:
if <condición> then <bloque 1> else <bloque 2>
– Sugerencia de problema a utilizar. Se recomienda iniciar la clase orientando al alumno que realice, en la máquina, un programa para el cálculo de alguna fórmula matemática que involucre algún tipo de restricción en el dominio, esto pudo incluso ser orientado como estudio independiente. Por ejemplo, se pudo orientar hacer el programa para calcular el valor de y =vx.
– Explicación didáctica. Después que los estudiantes pongan a punto el programa, entonces se puede orientar que lo ejecuten con un valor adecuado al dominio, pero en una segunda ejecución de prueba se le debe orientar que lo ejecuten con un valor negativo de la x, esto traerá como consecuencia un error de ejecución. A partir de este problema, se puede hacer un análisis técnico de cómo el buen programador debe restringir al máximo que los errores del usuario provoquen rupturas en la ejecución del código, después se introducirá la instrucción if then else, como solución al problema del error de ejecución.
– Estructura repetitiva. La esencia de esta estructura es repetir procesos, es decir, en los programas que se realicen se deberá ejecutar más de una vez una secuencia de órdenes.
– Estructura repetitiva determinada. Este tipo de repetición es aquella donde se sabe la cantidad de repeticiones, si es conocida por el programador la repetición es fija, cuando se presupone que será conocida por el usuario entonces es variable.
– Sugerencia de problema a utilizar. Se inicia la clase orientando al alumno que realice un programa que entre dos números y calcule la media. Después se le pide que piense en cómo modificar este programa para el caso de tres números, para el caso de 4 números, …De esta forma se hace ver al alumno que hay que entrar datos, sumar y dividir entre la cantidad de datos entrados. Sobre esta base se formaliza un problema para motivar la clase: Se desea hacer un programa para ayudar al instructor a redactar su informe final, donde se va a calcular el promedio de calificaciones de un estudiante. Se debe tener en cuenta que el programa sea lo más general posible y satisfaga las expectativas del instructor.
– Explicación didáctica. Este tipo de problema permite ver al alumno como la computadora puede ser una herramienta de trabajo que sirva de apoyo a cualquier profesional en su labor, específicamente el alumno puede ver cómo los conocimientos de programación le pueden ayudar incluso en los informes que él debe hacer en su práctica laboral.
– Estructura repetitiva indeterminada evitable. Este tipo de repetición es aquella donde no se conoce la cantidad de repeticiones y no se tiene control acerca del dato que puede representar el fin de la lista.
– Sugerencia de problema a utilizar. Los estudios sociales son muy útiles para conocer los estados de opinión de la población, incluso las opiniones por estratos sociales, raciales o religiosos. Elabore un programa para ser instalado en una computadora que será colocada en la venta de boletos a la entrada del estadio “José Antonio Huelga”, donde se le tomarán a los asistentes a un juego de béisbol los siguientes datos: edad, sexo, nivel de escolaridad. Después de entrada esa información se desea calcular: la media de edad, porcentaje de mujeres que asisten, porcentaje de universitarios que asisten, mayor edad de las personas.
– Explicación didáctica. Este tipo de problema permite involucrar al alumno, de forma incipiente, en el mundo de los estados de opinión. El estudiante puede apreciar que al igual que el ciclo determinado, en el indeterminado evitable hay que realizar procesos que se repiten (entrada de datos, sumas, conteos); pero que la gran diferencia estriba en que nadie puede saber las personas que asistirán al estadio, por lo tanto la cantidad es desconocida, incluso también es desconocida la información de la última persona a entrar.
– Estructura repetitiva indeterminada inevitable. Este tipo de repetición es aquella donde no se conoce la cantidad de repeticiones, pero si se sabe las características del último dato a entrar.
– Sugerencia de problema a utilizar: Los instructores de los Joven Club han sido convocados a una reunión en el teatro del municipio que va a presidir la máxima autoridad de la provincia. Se coloca una computadora en la entrada de dicho recinto, para tomar los siguientes datos de los asistentes: nombre, Joven Club al que pertenecen, cursos que imparte, sexo, edad. Se le señala al programador que el director provincial se personará en el local cuando las personas que van a asistir lo hayan realizado, por ende la máxima autoridad será la última persona en brindar sus datos al usuario del programa. Después de entrada la información se desea obtener: promedio de edad de los asistentes, porcentaje de mujeres contra el total de participantes, cantidad de personas del JCCE #1, edad de la persona más joven que participe en la actividad.
– Explicación didáctica: El alumno puede apreciar como este tipo de problema tiene puntos de contacto con los utilizados para el ciclo determinado al realizar repeticiones de entrada de datos, sumas y conteos; además tiene su parecido al ciclo indeterminado inevitable al no ser conocido la cantidad de repeticiones; pero se diferencia en que sí es conocida la información de la persona que termina el ciclo.
Con el presente trabajo se ha fundamentado la variante para motivar a los alumnos, para aprender las técnicas de programación imperativas estructuradas, que consiste en utilizar problemas al inicio de la clase, para lograr en ellos una motivación autónoma, derivada de impulsos intrínsecos, inherentes al propio contenido y de esta forma apoyar en una mejor calidad en el proceso de enseñanza aprendizaje.
Referencias
1- Expósito Ricardo Carlos y otros (2001). Algunos elementos de metodología de la enseñanza de la informática. Editorial Pueblo y Educación. La Habana
2- González Serra, Diego Jorge (1995). Teoría de la motivación y práctica profesoral Editorial Pueblo y Educación. La Habana
3- Núñez, C. (1998). Creencias de un grupo clase de 1º FP1 administrativo sobre la resolución de problemas. En Epsilon, No. 42, Vol 14(3), pp. 425–445. Sevilla, España.
4- Labarrere Sarduy, Alberto. (1987). Bases psicopedagógicas de la enseñanza de la solución de problemas matemáticos en la escuela primaria. Editorial Pueblo y Educación. La Habana.
5- Majmutov, M. I. (1983). La enseñanza problémica. Editorial Pueblo y Educación. La Habana.
6- Polya, G. (1976). Cómo plantear y resolver problemas. Editorial Trillas, México.
7- Schoenfeld, A. H. (1993). Resolución de problemas. Elementos para una propuesta en el aprendizaje de las Matemáticas. En Cuadernos de Investigación, México D.F. Número 25, julio 1993.