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1
UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES
FACULTAD DE CIENCIAS PURAS Y NATURALES
CARRERA DE INFORMATICA
TESIS DE GRADO
“SOFTWARE DE USUARIO PARA LA ELABORACIÓN
DE VIDEOS EDUCATIVOS EN EL ÁREA DE
MATEMÁTICA”
PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIATURA EN INFORMATICA
MENCION: INGENIERIA EN SISTEMAS INFORMATICOS
Postulante : Cristian Edgar Gutiérrez Vargas
Tutor : Mg.Sc. Rosa Flores Morales
Revisor : Lic. Brígida Carvajal
La Paz – Bolivia
2011
2
Dedicado
A Dios por haberme iluminado cada día de vida y en especial en aquellos
momentos donde necesite de su guía.
A mis padres por todo el apoyo incondicional que siempre me dieron. A ti
papá Edgar Gutiérrez Escobar porque siempre fuiste firme conmigo y me
templaste tanto en mente como espíritu demostrándome que, aunque mi
abuelo se fue al cielo y te dejo de pequeño, estando casi solo, uno si quiere
puede superarse y conseguir lo que tanto uno desea y sueña. A ti mamá
Rosa Vargas Huarachi porque siempre me proteges y cuidas, me
comprendes y ayudas, me muestras siempre que el amor de madre no
conoce límite, te divides de una forma increíble para preocuparte del hogar
y tu trabajo, tu fuerza es increíble mamá. A ti Hermanita Evelyn Rosario
Gutiérrez Vargas para que todo lo que estoy haciendo te sirva de ejemplo y
no caigas en mis errores, no dejes de soñar pequeñita ¡no te rindas!
A todas aquellas personas que me ayudaron en mi vida.
Cristian Edgar Gutiérrez Vargas
3
Agradecimientos
Gracias Diosito por haber dado una familia hermosa, por haberme hecho
nacer en este hermoso país, departamento, universidad y carrera. Por
haberme puesto en el camino de muchas personas admirables.
A mi tutora Lic. Rosa Flores gracias por su tiempo y paciencia, pero
sobretodo por haberme inspirado. Su manera de pensar y actuar hizo que
piense de manera diferente que viera con otros ojos este mundo.
A mi revisora Lic. Brígida Carvajal gracias por esa amabilidad única que
hace que cualquiera se sienta a gusto con usted. Por el apoyo, tiempo y
compresión en todas las momentos que tuve la suerte de encontrarla en mi
camino.
A los licenciados, Menfy Morales, Marcelo Aruquipa, Luisa Velásquez y
Carmen Huanca, por haber compartido sus experiencias conmigo.
A Marcos, Wilder, Hernan, Alvaro´S, Carlito´S, Herbert, Angel, Aaron,
Alcides, Polet, Rolando, Jonathan, Marcelo, Julia, Isa, Neyva, Noelia, Bris,
Carol, Gabriel, Mijael, William y Franz por haber estado desde el primer
momento que pise la carrera.
A Arnold, Dennis, Alvaro´S, Cristian´S, Marcia, Dina, Danielita, Gaby
Vane, Judith, Marilin, Poly, Sergio, Giovanni, Ariel, Feli, Amanda, Rodri,
Cesar, Diego, Madai, Erick, Eberth, Eddy y Alejandro`s por acompañarme
hasta el final de mi carrera.
En especial a Ernesto “Nesk”, Nataniel, Roger y Cristian Vertiz por haber
compartido tantos momentos. Y a ti Ximena por aguantarme.
Gracias por todo
4
RESUMEN
Este software ha sido desarrollado pensando en el profesor de matemática del nivel
secundario, para que sea una herramienta que sirva de apoyo didáctico de las clases
impartidas, mejorando el proceso enseñanza-aprendizaje para formar a jóvenes con
sólidos conocimientos en el área de la matemática.
El ―Software de usuario para la elaboración de videos en el área de matemática‖
contribuye a la mejor asimilación de conocimientos matemáticos al poner en video
explicaciones y resoluciones de problemas, demostración de conceptos e interpretación
grafica en el plano cartesiano. Este trabajo utiliza la metodología MPIU+A que oriento
hacia el desarrollo de software fácil de usar, elaborado por el Grupo Griho de la
universidad de Lleida, haciendo participes a los usuarios reales tanto del diseño como de
las pruebas del sistema, estudiando los factores internos y externos que pueden afectar al
software, para realizar las modificaciones necesarias.
En el desarrollo del software se utilizo un editor de ecuaciones denominado fmath que
permitió el diseño de las ecuaciones. Las librerías que maneja Visual Studio 2010 de
captura de pantalla y voz permitieron diseñar el video, además, con funciones de dibujo
de líneas se puedo elaborar un graficador de funciones en el plano cartesiano que
enriquece aun más el video. Para que los estudiantes puedan ver el curso diseñado por el
profesor se desarrollo un reproductor que sincroniza las imágenes con las voces
capturadas y que permite la reproducción, pausa, detención y navegación en la línea del
tiempo del video.
A fin de asegurar la calidad de usabilidad del software, se tomo una prueba heurística final
basada en el modelo Nielsen y Molich para validar las ―10 reglas heurísticas de
usabilidad‖ que la empresa Xerox puedo plasmar en un cuestionario tipo cheklist. Esa
prueba se aplico con los estudiantes de último año de la ―Escuela superior de formación
de maestros Simón Bolívar‖. Los beneficios de los videos se observaron cuando estos se
aplicaron en la ―Unidad educativa Libertad en las Américas‖ en el tercero de secundaria
―A‖ para el tema de inecuaciones, realizando una prueba comparativa del promedio de
calificaciones de una evaluación sobre el tema, después de una clase previa impartida por
el docente donde se repartió los videos a solo un grupo de estudiantes.
Palabras clave: Video Educativo, Edición De Videos, E-Learning, Educación Audiovisual
5
INDICE
Dedicatoria……………………………………………………………………………………… i
Agradecimientos…………………………………………………………………………….... ii
Resumen………………………………………………………………………………………... iii
Índice………………………………………………………………………………………..…… iv
Índice de figuras…………………………………………………………………………..…… vi
Índice de tablas………………………………………………………………………………... vii
Contenido 1. CAPITULO 1 ........................................................................................................... 1
INTRODUCCION
1.1. Introducción ....................................................................................................... 1
1.2. Problema de investigación ............................................................................... 2
1.3. Antecedentes ..................................................................................................... 3
1.3.1. Ámbito educativo ................................................................................................... 3
1.3.2. Ámbito informático ................................................................................................ 4
1.4. Objetivo .............................................................................................................. 5
1.4.1. General ...................................................................................................................... 5
1.4.2. Específicos ............................................................................................................... 5
1.5. Diseño de investigación .................................................................................... 5
1.6. Justificación ....................................................................................................... 6
1.6.1. Justificación educativa ......................................................................................... 6
1.6.2. Justificación social ................................................................................................ 6
1.6.3. Justificación técnica .............................................................................................. 7
1.7. Límites ................................................................................................................ 7
1.8. Alcances ............................................................................................................. 7
2. CAPITULO 2 ........................................................................................................... 8
MARCO TEORICO
2.1. Matemática y los videos .................................................................................... 8
2.1.1. Falta de tiempo en la asignatura de matemáticas ......................................... 8
2.1.2. Importancia de la resolución de problemas en matemática ....................... 8
2.1.3. Los problemas resueltos en clase ..................................................................... 9
2.1.4. Recurso didáctico digital, una alternativa fuera de clase ........................... 9
6
2.1.5. Recursos multimedia, una alternativa ante la falta de uso de internet .. 10
2.1.6. Recursos audiovisuales al servicio de la matemática ............................... 11
2.1.7. El porqué crear un video como material didáctico ..................................... 12
2.2. Software de usuario ........................................................................................ 13
2.2.1. Software .................................................................................................................. 13
2.2.2. Clasificación de software ................................................................................... 14
2.2.3. Usuario .................................................................................................................... 15
2.3. El profesor de matemáticas secundaria ........................................................ 15
2.4. Descripción del proceso de información de una computadora ................... 15
2.5. Herramientas de software ............................................................................... 16
2.5.1. Plataforma .............................................................................................................. 16
2.5.2. Funciones de graficación de funciones ......................................................... 17
2.5.3. Librería de captura imágenes ........................................................................... 17
2.5.4. Librería de captura de sonido ........................................................................... 18
2.5.5. Librería de reproducción .................................................................................... 18
2.5.6. Editor de ecuaciones - fmath .......................................................................... 18
2.6. Software orientado a la usabilidad ................................................................. 20
2.6.1. Usabilidad ............................................................................................................... 20
2.6.2. Definiciones de usabilidad................................................................................. 20
2.6.3. Testeo ...................................................................................................................... 21
2.7. Estándares metodológicos ............................................................................. 22
2.8. MPIu+a y sus etapas ........................................................................................ 22
2.8.1. Análisis de Requisitos ........................................................................................ 23
2.8.2. Diseño ..................................................................................................................... 34
2.8.3. Prototipado ............................................................................................................ 38
2.8.4. Evaluación .............................................................................................................. 48
2.8.5. Implementación .................................................................................................... 51
2.8.6. Lanzamiento .......................................................................................................... 52
2.9. Medida de la usabilidad ................................................................................... 53
3. CAPITULO 3 ......................................................................................................... 57
DESARROLLO DE SOFTWARE
3.1. Introducción ..................................................................................................... 57
7
3.2. Mpiu+a .............................................................................................................. 57
3.2.1. Análisis de requisitos .......................................................................................... 57
3.2.2. Diseño ..................................................................................................................... 65
3.2.3. Prototipado ............................................................................................................ 68
3.2.4. Evaluación .............................................................................................................. 71
3.2.5. Implementación .................................................................................................... 73
4. CAPITULO 4 ......................................................................................................... 76
EVALUACION DE SOFTWARE
4.1. Introducción ..................................................................................................... 76
4.2. Prueba heurística de usabilidad ..................................................................... 77
4.3. Prueba comparativa de efectividad de los videos tutoriales ........................ 79
17. CAPITULO 5 ......................................................................................................... 81
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1. Conclusiones ................................................................................................... 81
5.2. Recomendaciones ........................................................................................... 81
LISTA DE ANEXOS
ANEXO A: Información sobre la metodología MPIU+A
ANEXO B: Desarrollo de software
ANEXO C: Cuestionario de usabilidad
ANEXO D: Evaluación de video
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1.1: Diseño de investigación propuesto ……………………………………..…… .6
Figura 2.1: Videos matemáticos…………………………………………………………..…. 12
Figura 2.2: Clasificación del software….……………………………………………………. 14
Figura 2.3: Proceso de información de una computadora………………………….……. 16
Figura 2.4: Mpui+a Modelo de Proceso de la Ingeniería de la Usabilidad………….….. 23
Figura 2.5: Resumen análisis de requisitos…………………………………………………. 24
Figura 2.6: Objetos (flyres)………………………………………………….….…………….. 31
Figura 2.7: Resumen de diseño……………………………………………….…………....... 34
Figura 2.8: Proceso de obtención de lista de tareas a analizar…………….………...…. 35
Figura 2.9: Diagrama de actividad UML………………………………………………….…. 36
8
Figura 2.10: Resumen de la etapa de Prototipado……………………………………...... 41
Figura 2.11: Ejemplo de bocetos………………………………………………………….… 41
Figura 2.12: La importancia del prototipo de papel……………………………….…..….. 43
Figura 2.13: Ejemplo de StoryBoard Navegacional…………………………..…………... 43
Figura 2.14: Ejemplo de Casos de Uso………………….…………………………………. 47
Figura 2.15: Clasificación de métodos de evaluación……………………..…….... …….. 48
Figura 2.16: Experto en una evaluación heurística……………………….………………. 49
Figura 2.17: Realización de un Focus Group……………………………………………… 50
Figura 2.18: Factores de aceptabilidad………………………………….………………… 53
Figura 2.19: Escala de usabilidad ………………………………….……….…………….. 55
Figura 3.1: Analisis de requisitos ………………………………….………………………. 58
Figura 3.2: Reunión con implicados ………………………………….………………….. 59
Figura 3.3: Conocimientos a plasmar dentro del software …………………………… 62
Figura 3.4: Proceso en vista grafica ………………………………….………………….. 63
Figura 3.5 Vista de la salida.. ………………………………….………………………….. 63
Figura 3.6: Logos y estructuras de herramientas ………………………………….…… 64
Figura 3.7: Diseño ………………………………….………..……………………………… 65
Figura 3.8: Diagrama de actividad editor ………………………………….………….. 66
Figura 3.9: Diagrama de actividad reproductor………………………………….……….. 66
Figura 3.10: Prototipado ………………………………….………………………………… 68
Figura 3.11: Boceto primera propuesta ………………………………….………………. 68
Figura 3.12: Bocetos última propuesta ………………………………….……………….. 69
Figura 3.13: Fotografías del prototipo en papel ………………………………….………. 69
Figura 3.14: Técnicas de evaluación ………………………………….……….…………… 71
Figura 3.15: Evaluación ………………………………….…………………………………. 72
Figura 3.16: Aplicación de pruebas heurísticas ………………………………….………. 72
Figura 3.17: Logo de la plataforma ………………………………….………………..….. 73
Figura 3.18. Arquitectura del sistema ………………………………….………………….. 73
Figura 3.19: Pantalla del editor de videos……………………………………………….…. 74
Figura 3.20: Pantalla del reproductor de videos ………………………………….……… 75
Figura 3.21: Panel de herramientas ………………………………….……………………. 75
Figura 4.1: Fotografías de evaluación ………………………………….…………………. 76
Figura 4.2: Ejemplo de característica ………………………………….………………….. 77
9
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 2.1: Clasificación de recursos digitales………………………………….…………… 10
Tabla 2.2: Producto de análisis etnográfico y las reuniones…………………............... 28
Tabla 2.3: Perfil y Roles…………………………………………………………….............. 29
Tabla 2.4: Tabla de ventaja e inconvenientes de las categorías de prototipo………… 40
Tabla 2.5: Ventajas e inconvenientes de prototipo en video………………................. 44
Tabla 2.6: Ventajas e inconvenientes del uso de escenarios…………………………… 45
Tabla 2.7: Elementos característicos de los escenarios…………………………………. 45
Tabla 2.8. : Ventajas e inconvenientes del uso prototipos software…………………… 47
Tabla 2.9: Criterios de usabilidad……………………………………………………………. 54
Tabla 3.1: De implicados y funciones en la institución y desarrollo del software …… 59
Tabla 3.2: Implicados y papel en el sistema ……………………………………………….. 60
Tabla 3.3: Perfiles y roles…………………………………………………………………….. 61
Tabla 3.4: Metáforas ………………………………………………………………………….. 67
Tabla 3.5: Escenario del editor de video …………………………………………………… 70
Tabla 3.6 Escenario del reproductor del video…………………………………………… 71
Tabla 4.1: 10 reglas de heurística ……………………………………………………………. 77
Tabla 4.2: Valoraciones ……………………………………………………………………….. 78
Tabla 4.3: Promedios finales por el criterio ……………………………………………….. 78
Tabla 4.4: Estudiantes que solo tuvieron apuntes…………………………………………. 79
Tabla 4.5: Estudiantes que vieron el video…………………………………………………. 80