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INDICADORES DE APROPIACIÓN DE UN ARTEFACTO DIGITAL
El applet como instrumento mediador de aprendizajes
Andrea Miranda, Graciela Santos y Silvia Stipcich
Núcleo de Investigación en Ciencia con Tecnología (ECienTec), Depto. de Formación
Docente, Facultad de Ciencias Exactas, UNICEN
Eje de trabajo 1: ¿Cómo conocemos hoy?
Tipo de trabajo: Informe de investigación
Palabras claves: Aprendizaje sociocultural. Génesis instrumental. Simulación.
Interacciones. Conceptualización.
Resumen
En las clases de ciencias las tecnologías habilitan un conjunto de interacciones cuyo
conocimiento puede ser útil para diseñar actividades de enseñanza basadas en
simulaciones. La tecnología es una herramienta cultural que los individuos reinterpretan a
medida que interactúan con ellas. Este proceso se puede comprender desde el enfoque de
génesis instrumental.
En este artículo se analizan los posibles indicadores que revelan la dinámica de las
interacciones digitales en una clase de física de escuela secundaria mediada por una
secuencia didáctica de simulaciones compaginadas en un hipertexto. El proceso interactivo
es abordado desde una visión integral que considera los cambios en la acción
(perturbaciones), los segmentos de interacción y la navegación hipertextual. Se han
identificando algunas de las acciones que perturban el razonamiento de los estudiantes y,
dan lugar a la evolución de la actividad, promueven la apropiación de la simulación como
herramienta cognitiva o colaboran en la conceptualización. Además se identificó que la
navegación era motivada por la exploración de la funcionalidad de la simulación; la RU
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necesidad de completar la tarea y para corroborar hipótesis relacionadas con la
funcionalidad o el contenido.
Keywords: Sociocultural learning. Genesis instrumental. Interaction. Simulation.
Conceptualization.
Abstract
In science classes technologies enable a set of interactions whose knowledge may be useful
for designing learning activities based on simulations. The technology artifacts are cultural
tools that are assimilated by the subjects by use. This process can be understood from the
perspective of instrumental genesis.
In this paper we analyze the possible indicators that reveal the dynamics of digital
interactions in a class of high school physics mediated by a sequence of simulations in
hypertext format. The interactive process is approached from a holistic view that considers
changes in action (disturbance), interaction segments and hypertext navigation. We have
identified some of the actions that disrupt the students' reasoning and result in the evolution
of the activity, promote the appropriation of simulation as a cognitive tool or assist in the
conceptualization. In addition it was found that navigation was motivated by exploring the
functionality of the simulation, the need to complete the task and to corroborate hypotheses
concerning the functionality or content
Introducción Hoy no se puede obviar que los procesos sociales se tecnifican y de igual modo también los
educativos se han tecnificado paulatinamente. Al concebir la práctica educativa como una de
las tantas actividades cotidianas por la que los estudiantes se apropian de la cultura,
interesa conocer las características y dinámica de las distintas interacciones que ocurren en
la clase. Las interacciones con los otros (pares y docentes), con los distintos mediadores
(contenido escolar, tarea, recursos, tecnología, etc.) y con la cognición se evidencian en lo
que dicen y hacen estudiantes y profesores.
Cabe destacar el carácter sociocultural de las interacciones áulicas que se dan, casi
siempre, en un marco de relaciones bidireccionales y comunicativas con otros sujetos o
componentes, sean de carácter natural o cultural, a través de instrumentos materiales o
psicológicos con impronta cultural. En los casos que el aprendizaje acontece a través de una
actividad mediada por una aplicación informática y en un contexto posibilitador de
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intercambios de ideas, se facilita la construcción de conocimiento en relación a una
disciplina y el desarrollo de habilidades cognitivas. De manera más general, al interactuar
“con otros o con artefactos culturales” se pone en juego un conjunto de cogniciones
distribuidas, que cultivan a la vez las competencias del individuo (Salomon, 2001).
Consideramos a la tecnología como herramienta cultural que los individuos reinterpretan a
medida que interactúan con ellas. Este proceso se puede comprender desde el enfoque de
génesis instrumental propuesto por Rabardel y Bourmaud (2003), quienes proponen que un
sujeto se apropia de un artefacto asimilándolo como instrumento al incorporar las
características físicas de la herramienta y los esquemas de uso propios de la herramienta y
otros esquemas de uso personales producto de su conocimiento previo.
El trabajo que se presenta da cuenta de una parte de los resultados producidos en el marco
de la investigación “La interacción digital en el aula. Los procesos de significación en el uso
de simulaciones computacionales en la escuela secundaria”1. En particular en este artículo
se analizan los posibles indicadores que revelan la dinámica de las interacciones digitales
en una clase de física mediada por simulaciones. El proceso interactivo es abordado desde
una visión integral que considera los cambios en la acción (perturbaciones), los segmentos
de interacción y el recorrido hipertextual.
Simulaciones, interacción y aprendizaje Los artefactos como las simulaciones, en la mediación de los aprendizajes de ciencias,
facilitan la representación dinámica del funcionamiento de un sistema y la visualización de
procesos, mostrando la evolución del sistema representado y la interacción entre los
componentes o consecuencias de tales interacciones en forma dinámica (Pontes Pedrajas,
2005). Amplían las posibilidades de aprendizaje al amplificar procesos cognitivos mediante
elementos perceptivos, estáticos o dinámicos, que colaboran en la compresión de
fenómenos, conceptos abstractos, la resolución de problemas complejos y ambiguos, y el
manejo de códigos científicos y tecnológicos.
Considerando a la interacción como la acción que se ejerce recíprocamente entre dos o más
sistemas, podemos decir que un proceso interactivo supone la capacidad de poder producir
cambios y modificaciones sobre ciertas variables de alguno de los sistemas implicados.
1 Tesis para la obtención del grado de Doctor en Ciencias de la Educación (Universidad Nacional de
Córdoba.
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Como propone Cubero (2005), desde una perspectiva constructivista, se puede concebir a la
interacción entre sujetos y de estos con las herramientas como mediadora y promotora del
proceso de enseñanza y aprendizaje.
La interactividad de los procesos de significación que se construyen en clases de ciencias
con tecnología, muestra una problemática que difícilmente puede ser estudiada desde los
resultados o desde las opiniones de quienes participan del proceso, sino que hay un
proceso de construcción o de génesis cognitiva que puede colaborar en la compresión de
los modos de interacción que se ponen en juego, cómo participan en él los sujetos
involucrados, cuáles son las características del lenguaje tecnológico que utilizan, cuáles son
las competencias que se ponen en juego al participar de manera constructiva en estos
procesos.
En estos espacios de interacción complejos se conjugan diferentes niveles de
representación pero también de interpretación y significación que se manifiestan en los
procesos interactivos y su dinámica, que resultaría interesante estudiar.
En el marco de la teoría sociocultural para que una situación de interacción produzca
desarrollo en quien es guiado debe ocurrir o situarse en la ZDP de quien aprende. Según
Baquero (2009), “una buena enseñanza debe operar sobre los niveles superiores de la ZDP,
es decir, sobre aquellos logros del desarrollo todavía en adquisición y sólo desplegado en
colaboración con otros”, de ahí que la enseñanza tiene como función, en este enfoque,
orientar el desarrollo.
El avance en la comprensión de cuándo, cómo y por qué las TIC pueden transformar y
mejorar efectivamente los procesos de enseñanza y aprendizaje requiere de un conjunto
diverso y plural de aportaciones teóricas y empíricas que aborden la cuestión desde
diversas perspectivas y con diversos grados de análisis (Coll, Onrubia, y Mauri, 2008).
En el marco antes descripto, el espacio de interacción es el entramado de relaciones que
acontecen entre la actividad, el contenido, las herramientas tecnológicas y los sujetos
involucrados –docentes, alumnos y diseñadores de las herramientas informáticas- quienes
participan directa o indirectamente en la construcción de los procesos interactivos.
La instrumentación como dimensión de análisis La aproximación instrumental postula que la apropiación de los artefactos por los seres
humanos es el resultado de las transformaciones en el desarrollo de los objetos, las
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personas y las interacciones sociales. Focaliza en la integración del artefacto en la
estructura de la actividad humana y proporciona una descripción conceptual de tal
integración.
Los individuos cambian a los artefactos y los ajustan a sus necesidades y condiciones
específicas, dominan la forma de operarlos, las tareas que pueden llevarse a cabo, y los
métodos que se deben aplicar para hacer las tareas con eficacia. Este es el proceso ―de
acomodación y asimilación ―por el que una persona convierte un artefacto en instrumento.
La genuina apropiación del artefacto es el resultado de transformaciones en el desarrollo de
los individuos, los artefactos y de interacciones sociales. No solo hace que los individuos
modifiquen los artefactos y los ajusten a sus necesidades específicas y condiciones, sino
que ellos adquieren habilidades para operar la herramienta y competencias para identificar
modos y métodos de realizar las tareas con eficiencia.
La escuela sociocultural de la psicología pone a los artefactos en la posición de
intermediarios de la acción humana. En este enfoque se propone el concepto de “acción
mediada” para dar cuenta de la relación psicológica entre el usuario y el objeto de una
actividad a través de herramientas culturales. La acción mediada se considera la unidad de
análisis de la actividad humana y se caracteriza por una tensión irreductible entre el sujeto y
los instrumentos de mediación, posee múltiples objetivos, comprende tanto las limitaciones
como las facilidades para la acción, y una nueva mediación se da cuando existe una
transformación de la acción mediada y de la relación del sujeto hacia el instrumento de
mediación (Rabardel, 2002).
Estas características de la acción humana nos llevan a pensar que la naturaleza de un
artefacto en actividad puede ser entendida identificando el modo como la gente la usa, las
necesidades que atiende, la historia de su desarrollo, y el modo en el que el artefacto forma
y cambia la práctica facilitando y/o limitando acciones.
Metodología Se realiza un análisis cualitativo de los datos donde se privilegian procedimientos
inferenciales para construir categorías. La investigación que enmarca a esta presentación se
desarrolla mediante el empleo de estrategias etnográficas. Puede catalogarse como un
estudio instrumental de casos. Los datos se construyen a partir del empleo de diferentes
tipos de registro: audio, vídeo, notas de campo. La construcción de categorías para intentar
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dar respuesta a las preguntas de investigación privilegia los procedimientos inferenciales a
la luz de los referentes conceptuales adoptados.
El escenario de investigación se conformó a partir de las clases de Física de dos cursos de
segundo año de nivel polimodal 2 , en las que se trabajó el tema campo eléctrico con
simulaciones computacionales educativas. Ambos cursos estaban a cargo del mismo
docente y era frecuente realizar las tareas de a pares. Las clases en las que se obtuvieron
los registros que en esta presentación se analizan fueron realizadas en el laboratorio de
informática.
El artefacto utilizado consta de un hipertexto con cuatro nodos, tres que contienen
simulaciones de distinto grado de dificultades respecto del concepto de campo eléctrico y
una cuarta página o nodo con información complementaria.
Los estudiantes realizaron la actividad3 de a pares sobre una computadora, con la guía de
trabajo propuesta por el docente como complemento a las actividades en clases previas en
las que habían trabajado sin simulaciones. Cada par de estudiantes se constituyó en un
caso de estudio, conformando 8 casos en total. El trabajo de a pares promovió el diálogo
entre ambos estudiantes durante la sección de trabajo permitiendo obtener registros de
explicaciones, opiniones y pareces sobre lo que veían y lo que consideraban debían hacer.
Se registraron, de manera integrada y en formato digital, las acciones en pantalla y los
diálogos, entre los estudiantes del par y con el docente. Se utilizó el software Freez Screen
Video Capture4.
Para procesar los registros de audio y video se utilizó el software TRANSANA5, que permite
transcribir los diálogos, identificar clips de video de interés, asignar palabras claves,
organizar y reorganizar los clips, explorar relaciones entre palabras clave.
De la simulación al instrumento de conceptualización A los fines de analizar una sesión de interacción con el empleo de un recurso digital en clase
de ciencias se trató de identificar acciones que determinan cambios en el desarrollo de la
actividad. Por ejemplo, la lectura de una consigna o la intervención del docente pueden
2 Cursos del Colegio Ernesto Sábato de la ciudad de Tandil, dependiente de la Universidad Nacional
del Centro de la Provincia de Buenos Aires. 3 En adelante nos referiremos a todo lo que los alumnos hagan en términos de la actividad como
aquello integral que engloba su accionar durante la clase. 4 Puede descargarse gratis de http://www.smallvideosoft.com/download.php
5 Puede descargarse de http://www.transana.org/
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producir una reorientación en el curso de la actividad. También un cambio de simulación
(cambio de artefacto) podría generar un quiebre en la estructura general del argumento, o
un cambio de la persona que manipula el mouse (cambia el sujeto que realiza la acción)
podría modificar la intencionalidad de la acción, etc.
Las acciones que generan cambios en la manera que los sujetos se aproximan al objeto,
denominadas perturbaciones, y fueron identificadas como posibilitadoras para fragmentar
los casos de interacción en un conjunto de segmentos de interacción6, con el objeto de
identificar estilos de interacción o modos de desarrollar la actividad.
Las acciones perturbadoras de la actividad conforman el primer instrumento de análisis para
conocer el proceso. Estas se identificaron y agruparon en categorías a partir de una primera
lectura de todos los casos. La Tabla 1 presenta las perturbaciones identificadas, el código
asignado, una breve descripción de las mismas y un ejemplo de cómo se han reconocido en
los turnos de habla. Una vez definidas las perturbaciones se identificaron y rotularon los
episodios de cada caso.
Para comprender los procesos de desarrollo de la actividad se elaboraron mapas de
la distribución temporal de los episodios identificados a partir de las perturbaciones.
Los mapas de los segmentos de interacción se confeccionaron utilizando el
software.
Tabla 1: Perturbaciones en el proceso interactivo que determinan la segmentación de los datos.
Código Perturbación Descripción Ejemplos (Indicadores)
PIA Inicio actividad Se da comienzo al episodio número 0 de cada caso.
PCS Cambio simulación
Se carga una nueva simulación lo que origina un cambio de pantalla. En este caso los sujetos se enfrentan a una nueva simulación del fenómeno.
- “bueno probemos con la dos <S2>” - “Pará vayamos a la situación uno y vayamos haciendo”
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PLP Lectura de nueva pregunta
Se lee una pregunta guía que aún no ha sido considerada por el par.
- “ ya está, ¿qué representa la simulación?, da detalle de lo que observas” - “¿cómo se modifica la representación a medida que modificás los parámetros?” - ¿El modelo que presenta la simulación es el modelo que has estudiado en clase?”
PIP Ingreso de parámetros
Se ingresan determinados valores a los parámetros que originan cambios en la meta parcial.
- “a ver pongamos una carga” - “pará que voy a poner a ver si se puede un poquito más”
PCM Cambio en la posesión del mouse
El control del mouse pasa a otro integrante del grupo originando que cambie la intención de la acción.
- “a ver permiso”
PID Intervención docente
Intervención que realiza el docente y hace que cambie el foco de la tarea.
- “les falta mucho”
PPA Pedido de ayuda Los alumnos piden ayuda al docente o algún compañero de otro grupo.
- “Profe “podés venir un segundo?”
PAS Aplicación/Sistema
Considera aquellas situaciones en las que ocurren imprevistos relacionados con el cierre de alguna aplicación, ventana o interrupciones del sistema operativo que ocasionan que el alumno interrumpa imprevistamente la secuencia de interacción.
- “segunda parte de la grabación recién se nos cortó todo” - “pará, poné ver pantalla completa”
PFA Fin Actividad
Los alumnos finalizan la tarea propuesta. Realizan acciones que determinan el fin de la actividad. Por ejemplo para guardar archivos y entregar el texto producido.
- profe terminamos ------------------------------------- - les falta mucho? - no ya terminamos - ya está ya terminamos, pará, pará que grabe esto, <FreezScreen>, <Stop>
En la Figura 1 se muestran las perturbaciones identificadas en el registro de un
caso. La gráfica esquematiza el tiempo que transcurre mientras los estudiantes
realizan la actividad. Los rótulos verticales corresponden a las perturbaciones
identificadas, mientras en el eje horizontal se representa el tiempo transcurrido entre
una y otra perturbación dando lugar así a los diferentes episodios. Por ejemplo, E0
es el episodio de inicio de la actividad (PIA). Inmediatamente tenemos un cambio de
simulación (PCS) dando lugar al comienzo del episodio E1 que transcurre hasta los
10 primeros minutos de la sesión de clase.
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La evolución de la actividad es hilvanada por la lectura de preguntas (PLP) y por el
cambio de simulación (PCS). Se identificaron dos períodos orientados por la tarea,
uno abarca los episodios E3, E4 y E5; mientras el segundo por los episodios E13,
E14 y E15.
Figura 1: Perturbaciones de acción en una sección que originaron los distintos episodios para el Caso 1. Representadas por barras que indican tipo de perturbación (color del relleno), inicio y final del episodio (contorno) y duración (la longitud de la barra).
En el período intermedio [E6, E11] la actividad se centra en la comprensión del
fenómeno simulado. (E6, E7, E8, E9, E10 y E11), con dos (E8 y E9) pedidos de
ayuda (PPA) al docente. Un comportamiento no esperado de la representación de
carga generadora del campo motiva una consulta al docente y marca el inicio del
episodio (E8). Luego consultan nuevamente al docente (E9) al observar que a pesar
de ingresar valores pequeños para la carga de prueba, la carga generadora no se
comporta de la manera esperada. En ambas instancias, el docente dialoga con los
alumnos sobre el ingreso de parámetros y sobre cómo interpretar la visualización de
la interacción pero no genera cambios en la acción. En este caso, ninguno de los
episodios es originado por esta perturbación intervención docente (PID).
Del análisis de las “Perturbaciones” para todos los casos se pudieron identificar dos
tipos de recorridos. Uno guiado por la lectura de nuevas preguntas (PLP), y otro
guiado por el cambio de simulación (PCS).
En todos los casos, durante los 10 primeros minutos de iniciada la actividad se
cambia de simulación. En la mayoría de los casos la actividad comienza con una
exploración del entorno, en 5 casos por PCS y en 2 por PIP) y en uno se inicia con la
lectura de nuevas preguntas (PLP). En tres casos, antes de leer las preguntas de la
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guía dedican un periodo para recorrer las simulaciones y probar diferentes valores
de parámetros. Esto se puede asociar con las instancias de conocimiento de la
aplicación (instrumentación) y uso de la aplicación como herramienta de
conocimiento (intrumentalización).
Los cambios en la interacción por el ingreso de nuevos parámetros (PIP) ocurren en
la primera mitad del periodo de duración de la actividad, y aparece en la mayoría de
los casos entre uno y tres veces por caso. Esto podría indicar que la meta parcial de
interacción no les demanda pruebas con distintos valores para los parámetros. En
un caso el recorrido a partir de la lectura de nuevas preguntas (PLP) es interrumpida
por una falla de la aplicación (PAS).
La escasa ocurrencia de episodios que se originan un cambio de posesión del
mouse (PCM) podría explicarse por la división del trabajo establecida por el par de
estudiantes. Las Instancias de negociación de estos roles podrán considerarse
evidencia de la gestión de actividad.
En síntesis, en la mayoría de los casos la actividad es promovida por la tarea, y la
intencionalidad de la actividad se modifica a medida que van respondiendo las
preguntas de la guía. Las preguntas orientadoras son asimiladas en primera
instancia como organizadores de la actividad. En algunos casos, además utilizan
como organizador de segunda instancia el cambio de simulación, ya que para
responder cada una de las pregunta guía interactúan con las tres simulaciones.
Ambos modos de hacer, o accionar, se puede asociar a la naturaleza de las
prácticas educativas.
Una vez que se definieron los episodios, y con el objeto de aproximarnos a la
sintaxis de interacción7 generada en cada caso, se analizó la navegación seguida
por los nodos de información. La navegación (o recorrido hipertextual) se asocia con
las acciones que realizan los estudiantes, y se construye en base a las regularidades
de los siguientes descriptores: número de episodios que componen el caso, cambios
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en la posesión del mouse, cantidad de turnos de habla que ocupa cada episodio y
las características propias de la navegación.
Los motivos identificados son: a) navegación exploratoria (NEX), cuando recorren la
aplicación de manera exploratoria, a modo de familiarización con la funcionalidad; b)
navegación orientada a la tarea (NOT), cuando cambian de simulación para
completar la tarea; c) Navegación para corroborar hipótesis relacionadas con la
herramienta (NHH), en las situaciones que se proponen corroborar el funcionamiento
de las simulación y d) Navegación para corroborar hipótesis relacionadas con el
contenido (NHC), cuando intentan corroborar los argumentos en debate ejecutando
distintas pruebas sobre las simulaciones.
Para identificar estilo se analizan todos los casos en función de sus recorridos
hipertextuales, cuyos resultados se presentan en la Tabla 2.
Tabla 2: Secuencias de navegación identificadas y cantidad de veces en que fueron seguidas en cada uno de los Casos estudiados.
Caso Secuencias identificadas
S1- S2-S3 S1- S2 S1- S3 S2- S3
1 1 1
2 1 2
3 4 4 1 5 1 6 3 1 2 4 7 4 4 12 8 7 3 8
21 9 22 7
Mayoritariamente se identifica la secuencia (S1-S2-S3), que coincide con el orden
establecido en la secuencia didáctica. La secuencia (S1-S3) desestima el paso por
S2, lo que podría estar relacionado con la dificultad que ofrece en complejidad
creciente respecto de S1 y S3. A partir de este mapeo se define la relación
secuencias-cantidad de nodos visitados que determinan los cuatro estilos de
navegación cuyas características se sintetizan en la Tabla 3.
Tabla 3: Estilos de navegación identificados y sus características.
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Estilos de navegación A B C D
Car
acte
rístic
as
Recorrido Lineal Lineal En secuencia En secuencia
Cantidad de nodos visitados
Coincide con cantidad de
simulaciones
Coincide con cantidad de
simulaciones más nodos
complementarios
Se asocian en grupos de
secuencias aleatorias que
se reiteran.
Se asocian en grupos de
secuencias (que al interior son lineales) y
se repiten tantas veces
como preguntas tiene la tarea
Criterio que orienta la navegación
Cantidad de simulaciones
Cantidad de simulaciones
Contenido o herramienta Tarea
Estilo A: se realiza un recorrido lineal por las tres simulaciones. La navegación
avanza en el orden propuesto y la cantidad de nodos visitados es reducida en
relación a la cantidad de turnos de habla. Tres casos presentan este estilo.
Estilo B: se realiza un recorrido lineal por las tres simulaciones, con visitas
frecuentes al nodo complementario. Un solo caso realiza este estilo de navegación.
Estilo C: recorrido es secuencial, que no coincidente con el propuesto. El recorrido
se repetir a medida que avanza el desarrollo de la actividad. La cantidad de nodos
visitados en relación a la duración de la actividad es mayor que en los otros estilos.
Además, se observa que hay un proceso de comparación del funcionamiento de las
tres simulación (NHH) o de intentos de corroborar hipótesis sobre el conocimiento
que se estudia (NHC). Tres casos presentan este estilo.
Estilo D: Se realiza un recorrido secuencial por las tres simulaciones manteniendo el
orden propuesto (S1 S2 S3), y que se repite a lo largo del desarrollo de la actividad,
mientras resuelven las preguntas guías. En un solo caso se identifica este estilo.
Conclusiones En este trabajo se han comentado los resultados derivados de focalizar en el proceso
interactivo que acontece en clases de Física donde se emplean simulaciones para el
tratamiento del contenido campo eléctrico.
En particular se han caracterizado las sucesivas aproximaciones a los resultados a partir de
la identificación de algunos indicadores para describir lo que los estudiantes dicen y hacen
cuando disponen de una simulación para responder a una determinada tarea. Los
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indicadores han permitido avanzar en diferentes niveles de análisis que se muestran
favorables para la comprensión del proceso mediante el cual se van apropiando de la
herramienta.
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