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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

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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

criguva_guti@hotmail.com

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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

criguva_guti@hotmail.com

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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

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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

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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