Autocorrección de ejercicios en el navegador, con soluciones paso a paso

Sigo con la iniciativa para facilitar el trabajo a profesores y alumnos.

He empezado a construir una prueba de concepto o prototipo de lo que sería un sistema de autoevaluación automático para determinados ejercicios.

El objetivo es que el profesor invierta su tiempo en lo que realmente puede aportar: aclarar dudas, tutorizar el aprendizaje, etc... Y no resolviendo y corrigiendo problemas, que no deja de ser un trabajo mecánico que puede realizar una máquina.

En muchos casos, al final de cada tema expuesto, se plantean al alumno una batería de ejercicios similares, siempre del mismo estilo. El objetivo es que el alumno internalice los mecanismos necesarios para resolver los problemas habituales de cada sección. Sin embargo, la creación de ejercicios y su corrección implican destinar un tiempo que el profesor podría dedicar a tareas de mayor valor añadido.

Por otro lado, las ventajas para el alumno también son importantes: el alumno puede realizar los ejercicios a su ritmo, en el momento que él considere más adecuado, quizás después de haber consultado dudas específicas al profesor. Este tipo de ejercicios autocorregibles también son un recurso adecuado para repasar de cara a un examen, realizando tantos ejercicios como sean necesarios para comprobar que se es capaz de resolver los ejercicios típicos de la asignatura. Ese plus de confianza aporta tranquilidad y evita nervios traicioneros durante el examen. 

Por algún motivo el primer tipo de ejercicio que me vino a la cabeza cuando pensé en este "simulador de ejercicios" fue un problema en el que se plantea encontrar si dos rectas se cortan y dónde lo hacen.

Me he centrado en la funcionalidad, no en el aspecto, así que de momento tiene una apariencia bastante plana.


El alumno, después de resolver el problema, debe indicar si las rectas no se cortan (porque son paralelas o porque sólo tenemos una recta, repetida) o bien si se cortan, las coordenadas en las que lo hacen.
Respuesta introducida por el alumno, indicando el punto de corte de las rectas.

El botón "Mostrar respuesta" despliega un panel deslizante que resuelve el problema paso a paso:



A continuación se muestra la representación gráfica de la solución, dibujando la gráfica y el punto de corte:

El visor de la gráfica dispone de una pequeña barra de navegación en la parte inferior derecha que permite hacer zoom y desplazarse por el gráfico. Esto es necesario en aquellos casos en los que la solución se encuentre fuera de la zona dibujada inicialmente, como sucede en el siguiente caso:

El punto de corte está fuera del rango x e y dibujado. Utilzaremos el zoom (pulsando el botón "-") para alejarnos hasta que se muestre el punto de corte.
Después de hacer zoom out hasta que el punto de corte aparece en pantalla, el resultado es el siguiente:

Tras "alejarnos" con el zoom, vemos el punto de corte de las rectas.
Cuando las rectas son paralelas, se muestra en rojo en la gráfica.

Finalmente, el botón "Nuevo ejercicio" genera un nuevo ejercicio. Se generan nuevos valores para las rectas, así como la solución paso a paso del ejercicio y la resolución gráfica del mismo.

La comprobación de los ejercicios funciona cuando las rectas se cortan, pero todavía no he escrito la comprobación para el caso en que no haya punto de corte.

De cara al futuro espero poder incorporar el almacenamiento local en el navegador para guardar un historial del número de ejercicios resueltos y así incentivar al alumno a superarse. Idealmente, este progreso debería ser visible para el profesor, aunque eso significaría crear una infraestructura de servidor que dejaré para más adelante.

Lecciones aprendidas

La representación gráfica en forma de gráficas es sencilla. Existe la posibilidad de utilizar MathJax y "escribir" las fórmulas mediante LaTeX. Sin embargo, para mantener la simplicidad, he optado por dejarlo fuera -de momento- y concentrarme en lo esencial.

En este sentido una de las cosas que resultarán necesarias serán crear algún tipo de framework que permita describir las operaciones a realizar de forma sencilla, para que los profesores puedan escribir la resolución de los problemas de forma sencilla. Será necesario transformar expresiones como "pasamos 4x al otro lado" a las transformaciones necesarias para que se muestre e interprete correctamente.

Otro camino que estoy explorando es el de las animaciones, trabajando sobre el método de Ruffini de división de polinomios. La idea es que los coeficientes "se muevan" a su sitio, mostrando visualmente el procedimiento de pasar del polinomio al "esquema de Ruffini", las operaciones que se realizan, etc... El prototipo del método de Ruffini está todavía en una fase muy inicial, así que apenas es más que un boceto y un texto que se desplaza de un sitio a otro, pero este fin de semana quiero avanzar un poco más con ello.

Así que, como siempre, seguiré informando....

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