Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
i UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE CIENCIAS PURAS Y NATURALES CARRERA DE INFORMÁTICA TESIS DE GRADO “TUTOR INTELIGENTE PARA NIÑOS CON TRASTORNO DE DISGRAFÍA” (De 7 a 9 años) PARA OPTAR AL TÍTULO DE LICENCIATURA EN INFORMÁTICA MENCIÓN: INGENIERÍA DE SISTEMAS INFORMÁTICOS POSTULANTE: JAHEL OBDULIA RAMOS MALLEA TUTOR METODOLÓGICO: M. SC. ALDO RAMIRO VALDEZ ALVARADO ASESORA: LIC. CARMEN ROSA HUANCA QUISBERT LA PAZ – BOLIVIA 2014 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE CIENCIAS PURAS Y NATURALES CARRERA DE INFORMÁTICA LA CARRERA DE INFORMÁTICA DE LA FACULTAD DE CIENCIAS PURAS Y NATURALES PERTENECIENTE A LA UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS AUTORIZA EL USO DE LA INFORMACIÓN CONTENIDA EN ESTE DOCUMENTO SI LOS PROPÓSITOS SON ESTRICTAMENTE ACADÉMICOS. LICENCIA DE USO El usuario está autorizado a: a) visualizar el documento mediante el uso de un ordenador o dispositivo móvil. b) copiar, almacenar o imprimir si ha de ser de uso exclusivamente personal y privado. c) copiar textualmente parte(s) de su contenido mencionando la fuente y/o haciendo la referencia correspondiente respetando normas de redacción e investigación. El usuario no puede publicar, distribuir o realizar emisión o exhibición alguna de este material, sin la autorización correspondiente. TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS. EL USO NO AUTORIZADO DE LOS CONTENIDOS PUBLICADOS EN ESTE SITIO DERIVARA EN EL INICIO DE ACCIONES LEGALES CONTEMPLADOS EN LA LEY DE DERECHOS DE AUTOR. i DEDICATORIA A Dios sobre todas las cosas. A mis padres y hermanos por su apoyo, comprensión en cada etapa de mi vida y por estar siempre a mi lado. Con mucho cariño y amor a mi hijo Jahzzel Mauricio y Mauricio Gorena. ii AGRADECIMIENTO En primer lugar agradecer al supremo creador por ser fuente de vida y guía en el camino de la humildad, sinceridad y justicia para con los que me rodean. Mi mayor agradecimiento a la Universidad Mayor de San Andrés, pues debo a esta casa superior de estudios toda mi formación profesional, y a la Carrera de Informática, gracias a los docentes que me han transmitido sus conocimientos en las aulas y fuera de ellas. A mi Tutor Metodológico, M Sc. Aldo R. Valdez Alvarado por sus sugerencias para estructurar el presente trabajo, sus comentarios añadidos, su apoyo incondicional que me animó a la culminación del presente trabajo de investigación.. A mi Asesora, Lic. Carmen R. Huanca Quisbert, por su colaboración con las observaciones, y su tiempo dedicado a la revisión, que me ayudaron a corregir, superar y mejorar cualitativamente el presente trabajo, gracias por brindarme el apoyo incondicional. Agradezco a mis padres Moisés y Obdulia, a mis hermanos Oscar, Danitza, Geovanny y Gary por estar conmigo, comprenderme siempre y por ser un apoyo en mi formación académica. Agradesco a J. Maurcio Gorena y a sus padres Jaime y Froyla, por su apoyo para la conclusión de este trabajo, por los varios concejos para no desmayar y seguir adelante. Agradesco a mi hijo Jahzzel Mauricio que con su corta edad supo darme las fuerzas necesarias para seguir adelante y poder lograr esta meta. Finalmente agradezco a mis amigos y amigas, quienes siempre me apoyaron y orientaron durante mi permanencia en la carrera y la realización de esta tesis. iii RESUMEN Actualmente la incorporación de las tecnologías de la información y comunicación (TIC) en los programas educativos ha cobrado especial relevancia, bajo el supuesto de q estas herramientas pueden promover una mejor calidad educativa y facilitar el aprendizaje. El Tutor Inteligente para niños con trastorno de Disgrafía, es un tutor que fue desarrollado con el propósito de coadyuvar el proceso de enseñanza y aprendizaje. En la actualidad existen estudiantes (niños) que tienen dificultades en el aprendizaje del proceso de la escritura, por diversos factores, como ser la poca atención de los educadores hacia los niños con Disgrafía, además de no contar con recursos didácticos que traten de disminuir este trastorno y puedan coadyuvar a la mejora en su rendimiento escolar. El presente trabajo mediante el método científico y con la ayuda de la metodología de ingeniería de software educativo (ISE) del autor Galvis, la cual cuenta con cinco etapas muy importantes (Análisis, Diseño, Desarrollo, Prueba Piloto, Prueba de Campo) ,desarrolla el Tutor Inteligente para niños con trastorno de Disgrafía. Finalmente se realiza el diseño experimental para verificar la veracidad la hipótesis de la investigación, para lo cual se utiliza la prueba estadística "t" de Student. Analizando los resultados del proceso experimental, los cuales muestran la validez de la misma, se concluye que el Tutor Inteligente para niños con trastorno de Disgrafía, coadyuva en la mejora del rendimiento escolar de los niños con este diagnóstico. iv ÍNDICE GENERAL CAPÍTULO I ......................................................................................................................... 1 MARCO REFERENCIAL .................................................................................................... 1 1.1 INTRODUCCIÓN ........................................................................................................... 2 1.2 ANTECEDENTES .......................................................................................................... 3 1.2.1 ÁMBITO LOCAL ........................................................................................................ 5 1.2.2 ÁMBITO NACIONAL ................................................................................................ 6 1.2.3 ÁMBITO INTERNACIONAL ..................................................................................... 9 1.3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ...................................................................... 11 1.3.1 PROBLEMA CENTRAL ........................................................................................... 11 1.3.2 PROBLEMAS SECUNDARIOS ............................................................................... 12 1.4 DEFINICIÓN DE OBJETIVOS .................................................................................... 13 1.4.1 OBJETIVO GENERAL ............................................................................................. 13 1.4.2.- OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................................................... 13 1.5 HIPÓTESIS ................................................................................................................... 13 1.5.1 OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES .......................................................... 13 1.6 JUSTIFICACIÓN .......................................................................................................... 14 1.6.1 JUSTIFICACIÓN SOCIAL ....................................................................................... 14 1.6.2 JUSTIFICACIÓN CIENTÍFICA ................................................................................ 14 1.6.3 JUSTIFICACIÓN TECNOLÓGICA ......................................................................... 15 1.7 ALCANCES Y LÍMITES ............................................................................................. 15 1.7.1 ALCANCES ............................................................................................................... 15 1.7.1.1 TEMPORAL ............................................................................................................16 1.7.1.2 ESPACIAL .............................................................................................................. 16 1.7.2 LÍMITES .................................................................................................................... 16 1.8 APORTES ..................................................................................................................... 17 v 1.8.1 PRÁCTICO ................................................................................................................ 17 1.8.2 TEÓRICO ................................................................................................................... 17 1.9 METODOLOGÍA, TECNICAS Y HERRAMIENTAS ................................................ 17 1.9.1 MÉTODO CIENTÍFICO ............................................................................................ 17 1.9.2 METODOLOGÍA PARA EL DESARROLLO DEL TUTOR INTELIGENTE ....... 18 1.9.3 HERRAMIENTAS DE IMPLEMENTACIÓN ......................................................... 19 1.9.4 TÉCNICA DE PRUEBA HE HIPOTESIS - MÉTODO ESTADÍSTICO ................. 20 CAPITULO II ...................................................................................................................... 21 MARCO TEÓRICO ............................................................................................................. 21 2.1 INTRODUCCIÓN ......................................................................................................... 22 2.2 INTELIGENCIA ARTIFICIAL .................................................................................... 22 2.2.1 AGENTES INTELIGENTES ..................................................................................... 24 2.2.1.1 CARACTERISTICAS DE LOS AGENTES INTELIGENTES ............................. 24 2.2.1.2 ESTRUCTURA GENERAL DE UN AGENTE ..................................................... 25 2.2.2 AGENTE PEDAGÓGICO .......................................................................................... 26 2.2.2.1 PEDAGOGÍA DEFINICIÓN .................................................................................. 27 2.2.2.2 RECURSOS DIDÁCTICOS ................................................................................... 27 2.3 SISTEMA TUTOR INTELIGENTE (STI) ................................................................... 28 2.3.1 ARQUITECTURA DE UN SISTEMA TUTOR INTELIGENTE ............................ 29 2.3.1.1 EL MÓDULO DOMINIO ....................................................................................... 30 2.3.1.2 MÓDULO TUTOR ................................................................................................. 30 2.3.1.3 MÓDULO ESTUDIANTE ...................................................................................... 31 2.3.1.4 MÓDULO INTERFAZ ......................................................................................... 32 2.4 METODOLOGÍA INGENIERÍA DE SOFTWARE EDUCATIVO (ISE) .................. 32 2.4.2 ETAPAS DEL DESARROLLO DEL SOFTWARE (ISE) ......................................... 33 2.4.2.1 ANÁLISIS ............................................................................................................... 34 2.4.2.2 DISEÑO .................................................................................................................. 36 2.4.2.3 DESARROLLO ....................................................................................................... 40 vi 2.4.2.4 PRUEBA PILOTO .................................................................................................. 40 2.4.2.5 PRUEBA DE CAMPO ............................................................................................ 40 2.5 MÉTODO ESTADÍSTICO: DISTRIBUCIÓN T DE STUDENT .............................. 41 2.6 EDUCACIÓN ................................................................................................................ 43 2.6.1 SITUACIÓN DE BOLIVIA CON RESPECTO A LA EDUCACIÓN ....................... 43 2.6.2 LAS NECESIDADES EDUCATIVAS ESPECIALES .............................................. 44 2.7.- DESARROLLO EVOLUTIVO DE LOS NIÑOS ...................................................... 46 2.7.1 FACETAS DEL DESARROLLO EVOLUTIVO ...................................................... 46 2.7.1.1 ESQUEMA CORPORAL ....................................................................................... 47 2.7.1.2 EQUILIBRIO .......................................................................................................... 47 2.7.1.3 COORDINACIÓN VISO-MOTRIZ ...................................................................... 48 2.7.1.4.- ORGANIZACIÓN ESPACIAL ............................................................................. 48 2.7.2 MADURACIÓN ESCOLAR ..................................................................................... 48 2.7.3 PSICOMOTRICIDAD GENERAL ............................................................................ 50 2.7.3.1 DESARROLLO DE LA MOTRICIDAD INFANTIL ............................................ 51 2.7.4 EVOLUCIÓN DEL GRAFISMO .............................................................................. 52 2.7.4.1 FASE PRE-ESCRITORA ....................................................................................... 52 2.7.4.2 FASE ESCRITORA ................................................................................................ 53 2.7.4.3 FASE PRE-CALIGRÁFICA .................................................................................. 53 2.7.4.4 FASE CALIGRÁFICA .......................................................................................... 54 2.7.5 LA ESCRITURA ........................................................................................................ 54 2.7.5.1 PSICOMOTRICIDAD Y ESCRITURA ................................................................. 54 2.8 LA DISGRAFÍA ........................................................................................................... 55 2.8.1 ETIOLOGÍA DE LA DISGRAFÍA ............................................................................ 55 2.8.1.1 CAUSAS DE TIPO MADURATIVO ..................................................................... 55 2.8.1.2 CAUSAS DE TIPO CARACTERIALES ................................................................ 55 2.8.1.3 CAUSAS DE TIPO PEDAGÓGICAS .................................................................. 56 2.8.2 CLASIFICACIÓN DE LA DISGRAFÍA ................................................................... 57 vii CAPÍTULO III .................................................................................................................... 60 MARCO APLICATIVO ...................................................................................................... 60 3.1 INTRODUCCIÓN ......................................................................................................... 61 3.2 DESARROLLO DE LA METODOLOGÍA DE INGENIERÍA DE SOFTWARE EDUCATIVO (ISE). ............................................................................................................ 62 3.2.1 ANÁLISIS ................................................................................................................... 62 3.2.1.1 ANÁLISIS DE LAS NECESIDADES EDUCATIVAS .......................................... 62 3.2.2 DISEÑO DE LA ARQUITECTURA DEL TUTOR INTELIGENTE (TIPNID) .... 63 3.2.2.1 MÓDULO TUTOR TIPNID .................................................................................. 64 3.2.2.2 MÓDULO DOMINIO TIPNID ............................................................................... 70 3.2.2.3 MODULO ESTUDIANTE TIPNID ....................................................................... 74 3.2.2.4 MÓDULOINTERFAZ ............................................................................................ 76 3.2.3 DESARROLLO DE TIPNID ...................................................................................... 78 3.2.3.1 DESCRIPCION DE LA INTERFAZ DE TIPNID ................................................ 84 CAPITULO IV ..................................................................................................................... 91 PRUEBA DE HIPÓTESIS ................................................................................................... 91 4.1 INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 92 4.2 DEMOSTRACIÓN DE LA HIPÓTESIS ....................................................................... 93 4.3 ANÁLISIS DE RESULTADOS ................................................................................... 102 CAPÍTULO V .................................................................................................................... 104 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................. 104 5.1.- CONCLUSIONES ..................................................................................................... 105 5.2 RECOMENDACIONES .............................................................................................. 106 BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................ 107 ANEXOS ............................................................................................................................ 111 viii ÍNDICE DE FIGURAS Figura 2.1 Visión esquemática de un Agente ..................................................................... 22 Figura 2.2 Arquitectura de un Sistema Tutor Inteligente .................................................... 27 Figura 2.3 Metodología ISE ................................................................................................ 34 Figura 2.4 Icono del lenguaje UML, representa un actor .................................................... 37 Figura 2.5 Icono del lenguaje UML para un caso de uso .................................................... 37 Figura 2.6 Diagrama de Secuencia de un Sistema .............................................................. 38 Figura 2.7 Errores de Digrafía Disléxica ............................................................................. 58 Figura 2.8 Errores de Diasgrafía Motriz ............................................................................. 59 Figura 3.1 Arquitectura de TIPNID..................................................................................... 61 Figura 3.2 Ejercicio de Lateralización................................................................................. 65 Figura 3.3 Ejercicios de localizaciones espaciales .............................................................. 65 Figura 3.4 Ejercicios, describiendo imágenes. .................................................................... 66 Figura 3.5 Completando palabras ........................................................................................ 66 Figura 3.6 Arquitectura del agente ...................................................................................... 68 Figura 3.7 Arquitectura del Módulo Dominio ..................................................................... 70 Figura 3.8 EL Adecedarios .................................................................................................. 71 Figura 3.9 Niveles de TIPNID............................................................................................. 71 Figura 3.10 Arquitectura del Módulo Estudiante ................................................................ 74 Figura 3.11 Estructura de las áreas de las páginas del Tutorial........................................... 77 Figura 3.12 Registro de Estudiante ..................................................................................... 80 Figura 3.13 Evaluación ........................................................................................................ 81 Figura 3.14 Diagrama de Secuencias-Actualización de Preguntas .................................... 82 Figura 3.15 Diagrama de Secuencia-Reporte de Nota ........................................................ 83 Figura 3.16 Diagrama de Secuencia-Contenido del Tutor TIPNID .................................... 83 Figura 3.17 Pantalla de ingreso a TIPNID .......................................................................... 84 ix Figura 3.18 Pantalla de registro de datos del estudiante ..................................................... 85 Figura 3.19 Pantalla principal.............................................................................................. 85 Figura 3.20 Pantalla de Test ................................................................................................ 86 Figura 3.21 Contenido de TIpnid ........................................................................................ 87 Figura 3.22 Las Vocales-vocal "A" y la evaluación ............................................................ 87 Figura 3.23 Las Letras - Evaluación.................................................................................... 88 Figura 3.24 Ejercicios espacio Temporales ......................................................................... 88 Figura 3.25 Ejercicios de Lateralización ............................................................................. 89 Figura 3.26 Las Sílabas ....................................................................................................... 90 Figura 3.27 Copia ................................................................................................................ 90 Figura 4.1 Actitud favorable hacia TIPNID ...................................................................... 102 x ÍNDICE DE TABLAS Tabla 2.1 Algunas definiciones de IA, se agrupan en cuatro categorias ............................ 23 Tabla 2.2 Contenido del Módulo Tutor ............................................................................... 31 Tabla 2.3 Caracteristicas y Descripción de la Metodología ISE ......................................... 33 Tabla 3.1 Análisis de Problemas/ Alternativas de solución ................................................ 63 Tabla 3.2 Componentes de agente pedagógico.................................................................... 67 Tabla 3.3 Reglas de Producción .......................................................................................... 69 Tabla 3.4 Contenido TIPNID .............................................................................................. 73 Tabla 3.5 Reglas de conocimiento de TIPNID .................................................................... 73 Tabla 3.7 Datos del estudiante en su Historial de Conocimientos ...................................... 76 Tabla 3.8 Descripción del actor Estudiante ......................................................................... 79 Tabla 3.9 Descripción del actor Educador ........................................................................... 79 Tabla 3.10 Descripción Caso de uso. Registro de Estudiante. ............................................ 81 Tabla 3.11 Descripción de Caso de uso - Evaluación ......................................................... 82 Tabla 3.12 Solicutud de Actualización ................................................................................ 82 Tabla 4.1 Proceso de experimentación de estudiantes ........................................................ 95 Tabla 4.2 Pre-Test y Post - Test. Grupo Los Magnícos.......................................................96 Tabla 4.3 Pre-Test y Post - Test. Grupo Los Brillantes ....................................................... 97 Tabla 4.4 Comparación del Valor de "t" obtenidos con el valor de la Tabla ...................... 99 Tabla 4.5 Puntaje de la Encuesta realizada a Educadores. ................................................ 101 Tabla 4.6 Resultado de las variables Independiente y Dependiente .................................. 103 “No existe el fracaso, salvo cuando dejamos de esforzarnos” Jean P. Marat CAPÍTULO I MARCO REFERENCIAL 2 1.1 INTRODUCCIÓN Las nuevas tecnologías, en el mundo actual y de cara al futuro, abren un camino de esperanza para La Educación y en la vida ordinaria de los niños con diferentes necesidades, como por ejemplo problemas de aprendizaje. La relación entre Nuevas Tecnologías y Necesidades Educativas ofrece a los niños con problemas de aprendizaje instrumentos compensatorios e instrumentos adecuados para realizar las mismas actividades educativas que los demás alumnos. Entre algunas de las ventajas se encuentran el facilitar la individualización de la enseñanza, aumentar el grado de autonomía e independencia personal, permitir una mayor rapidez y calidad en el resultado del trabajo y si se diseñan actividades de trabajo cooperativo pueden ser también un medio que incremente la comunicación y socialización a nivel de grupo. Para la tarea cotidiana de los maestros, padres de familia y personas involucradas en el área educativa, constituye un importante problema abordar el reto que plantean un considerable número de estudiantes que, sin déficit mental, ni sensorial, ni motores, ni de privación ambiental, afectivos o sociales no alcanzan inicialmente los niveles esperados en su aprendizaje. En la experiencia del día a día encontramos que muchas personas que tuvieron que pasar por situaciones tristes y dolorosas a causa de que no fueron apoyados en su momento. El abandono precoz de sus estudios, repercutió desde sus primeros años escolares en situaciones de maltrato por bajo rendimiento escolar, en estigmas que más tarde afectaron su autoestima y relaciones personales. El uso se las nuevas tecnologías educativas sea visto empleado en diversas áreas, como en las matemáticas, lenguaje, historia, física, medicina entre otras. Gracias el uso de estas herramientas tecnológicas en la educación se generaron importantes resultandos el en desempeño académico de los usuarios, que en este caso son los estudiantes de primeros cursos de primaria. http://www.monografias.com/Educacion/index.shtml http://www.monografias.com/trabajos15/nvas-tecnologias/nvas-tecnologias.shtml http://www.monografias.com/trabajos/indephispa/indephispa.shtml http://www.monografias.com/trabajos11/fuper/fuper.shtml http://www.monografias.com/trabajos11/conge/conge.shtml http://www.monografias.com/trabajos34/el-trabajo/el-trabajo.shtml http://www.monografias.com/trabajos12/social/social.shtml http://www.monografias.com/trabajos14/dinamica-grupos/dinamica-grupos.shtml 3 La disgrafía es un trastorno de aprendizaje que afecta la calidad de la escritura, la forma o al contenido. Su principal problema son los elementos del grafismo como un gran tamaño de las letras, letras inclinadas, deformes, excesivo espacio entre letras o muy apiñadas, enlaces indebidos entre grafemas, letras irreconocibles, y en definitiva texto de difícil comprensión. Los problemas relacionados con las dificultades en la escritura, digrafía, suelen empezar a manifestarse a lo largo del segundo curso de la educación primaria o incluso antes, dependiendo de los rasgos y características que presente cada niño o niña. Por tal motivo habría que preguntarse ¿De qué manera se puede mejorar la escritura en niños y niñas con diagnóstico de trastorno de disgrafía? La presente investigación considera el área de lenguaje para que desarrolle el proceso de escritura a través del tutor inteligente. Así mismo, con el propósito de situar el inicio de una nueva experiencia, incentivar el uso de las nuevas tecnologías de la información y la comunicación (TIC) como herramientas de aprendizaje. Este software educativo logrará cambios en el proceso de escritura de los estudiantes mediante la implementación de un agente inteligente con parámetros pedagógicos y didácticos, y así de esta manera poder contribuir a los padres de familia y maestros con una herramienta que les permita “ayudar” en cuanto a la dificultad de aprendizaje, que en este caso específico es el trastorno de disgrafía. 1.2 ANTECEDENTES Para comprender, tanto la naturaleza de este problema como su relevancia o repercusiones a la hora de explicar las dificultades disgráficas, es conveniente destacar el carácter motriz del acto escritor. Así, la escritura es “la transmutación del lenguaje en gestos motrices. El aprendizaje es necesario porque los gestos a utilizar no se dejan al arbitrio del escribente, sino que deben 4 ser previamente admitidos como tales. Sólo de esta manera es posible que lo escrito tenga un valor de comunicación” (Monedero, 1984). Por otra parte, ponen de manifiesto que los niños sienten desde muy temprana edad, la necesidad de la escritura como medio de la expresión, siendo ésta la única destreza de tipo motor que se desarrolla paulatinamente a medida que el niño progresa en su vida escolar (Brueckner & Bond, 1986). Según este tipo de conceptualizaciones, la ejecución motriz de la escritura debe asentarse en la maduración del sistema nervioso central y periférico, y en un cierto grado de desarrollo psicomotor general. La tonicidad y coordinación de los movimientos han de estar los suficientemente establecidos para hacer posibles los fines y actividades de las manos y los dedos. “La escritura es un medio de expresión para la creatividad del niño, que precisa de un cierto nivel psicomotor difícilmente accesible antes de los cinco años de edad.” (Defontaine, 1979) El interés en las primeras investigaciones que se conocen sobre el grupo de los niños que presentan problemas en el aprendizaje surgió hace décadas recientes en nuestro país, Actualmente los profesionales involucrados: pediatras, psicopedagogos, neurólogos, psicólogos, terapistas del lenguaje o fonoaudiólogos y educadores no tienen herramientas de tecnología para atender las necesidades de este grupo de niños. Los colegios todavía no responden eficazmente a los desafíos de trabajar con las necesidades educativas de los niños con deficiencia de aprendizaje, especialmente las que se relacionan con las dificultades del lenguaje como dislexia, disgrafía y disortografía. A partir de aquí, queda clara la relevancia de los factores que inciden en la escritura, lo cual resulta de máxima importancia al momento de considerar el trastorno de la disgrafía. 5 Según la investigación realizada, existen proyectos y tesis de grado relacionados al presente trabajo para diversas materias en diferentes ámbitos. 1.2.1 ÁMBITO LOCAL En la Carrera de Informática de la Universidad Mayor de San Andrés se encuentran algunas investigaciones sobre sistemas Tutores Inteligentes para el proceso de enseñanza y aprendizaje, como por ejemplo: “Modelo de software para la corrección de niños con dislexia” de Ivonne Palomeque; que muestra la aplicación de un sistema informático en la corrección de ciertas anormalidades mentales. “Sistema Educativo para niños con deficiencias auditivas para CEREFE” de Daniel Conde, destinada a la representación de la enseñanza del lenguaje de signos a niños con sordera total entre 4 y 6 años de edad. “Tutor de Escritura Creativa”, desarrollado por Lourdes Beltrán Colque, en el año 2008, desarrolla un prototipo de escritura creativa que coadyuve al educando en el proceso de aprendizaje del lenguaje escritoen el Nivel Primario, con métodos y medios de investigación científica. “Agente Inteligente para Apoyar la Enseñanza de la Lectura con Síndrome de Down”, realizado por Limbert Norberto Peñaloza Patzi, en el año 2003, en este trabajo de investigación se a fusionado los conocimientos de ambas áreas para generar un sistema inteligente que en principio fomenta el uso de la computadora por los niños con síndrome de Down. “Modelo de un Sistema Tutor Inteligente para la Enseñanza del Aymara - Yatichiri, realizado por Rosmery Marizol Kollanqui Paye, en el año 2009, en base a teorías de tutores inteligentes propone un modelo que está relacionado con la Inteligencia 6 Artificial, utilizando un mecanismo de inferencia para poder diferenciar al alumno donde actúa sobre la base de conocimientos. 1.2.2 ÁMBITO NACIONAL Centro De Apoyo Escolar y Terapias (CAET) Desde el año 2006 y gracias a la contribución de personas solidarias de Bélgica, se logró implementar el Centro de Apoyo Escolar y Terapias (CAET), que tiene el objetivo de contribuir a mejorar el rendimiento escolar de los y las beneficiarios/as de Niño Feliz. La Fundación Niño Feliz es una institución sin fines de lucro con personería Jurídica Nº 096/96, que nace con el objetivo de apoyar a la niñez más desfavorecida en la ciudad de Santa Cruz- Bolivia. Debido a que los padres trabajan todo el día y/o su escasa instrucción no les permite aportar mucho en la educación de sus hijos, aparece la necesidad de crear el CAET donde, los profesionales colaboran en el área, en dos estrategias específicas: Con el objetivo de mejorar su rendimiento escolar, se les ayuda a realizar las tareas, proporcionándoles los materiales necesarios para sus investigaciones y supervisando que las actividades sean elaboradas correctamente. Se ha detectado que, un gran porcentaje de nuestra población infantil presenta dificultades de aprendizaje, lo que les impiden acceder a un rendimiento escolar escasamente normal. Nuestros profesionales actúan realizando intervenciones educativas específicas en: Dislexia, Disgrafía, Disortografía, Discalculia, Déficit de Atención y TDH. El conjunto de profesionales formado por: maestros, psicopedagogos y psicólogos, todos especialistas en educación y dificultades de aprendizaje, realizan un acompañamiento al desarrollo integral de los niños y niñas de la fundación, conociéndolos individualmente en los aspectos biológicos, psicológicos y sociales; esto permite que puedan sensibilizar y 7 educar a padres y profesores respecto a métodos y conductas adecuadas, para apoyar eficientemente a los niños en la escolaridad. Reportajes de medios de prensa escrita: “Identifican problemas en el aprendizaje en los escolares”, Noticias de Bolivia, 2013. La dislexia, disgrafía y la falta de razonamiento lógico-matemático son los problemas más comunes entre los niños de primaria, de acuerdo con el estudio realizado por el ministerio de Educación La directora general de Educación Especial de esa cartera de estado, Delia Apaza, informó que dicho trabajo fue realizado como un plan piloto a 1.200 niños de entre siete y ocho años de edad, de segundo y tercero de primaria, de 18 unidades educativas de las ciudades de La Paz y El Alto. Según Apaza, en educación existen dos tipos de problemas de aprendizaje: los generales, que se manifiestan en el retraso de la lecto-escritura y el razonamiento abstracto, que puede estar relacionado al niño y a su entorno familiar, y los específicos que comprometen al sistema neurológico. El ministerio elaboró tres cartillas para que a partir del plan piloto, los profesores evalúen e identifiquen dichos problemas entre sus alumnos,” en el plan trabajamos con 89 maestros, quienes a través de los test evaluarán las dificultades de los estudiantes”, explicó. Plan En Escuelas Del País A partir de la siguiente gestión, el diagnóstico se hará en todas las unidades educativas primarias del país. 8 “Las cartillas serán aplicadas en el primer semestre del año escolar, para que el maestro que identifique un problema lo ayude, de manera que no arrastre la dificultad a niveles de educación más altos”, explicó. Sin embargo la ayuda no solo debe ser del maestro, dijo, sino también de los padres de familia. (Noticias de Bolivia, 2013) “De cada 10 niños, 4 tienen dificultades en el aprendizaje”, El Deber, Agosto 2013. Por cada diez estudiantes, al menos tres o cuatro tiene dificultades con el aprendizaje por diferentes causas. Esta cifra brindó Nadia Antequera, técnica del Ministerios De Educación, que se encuentra en la capital cruceña impartiendo un taller con miras a poner en marcha el programa de “atención a la dificultad del aprendizaje estudiantil del sistema regular de educación”. El objetivo es que los maestros puedan detectar cuando el alumno tiene un problema, ayudarlo, o derivarlo a un centro especializado, si el caso lo amerita. También se busca que el docente advierta de signos de riesgo, puesto que un estudiante de nivel primario, de 9 años de edad, debe tener consolidado el proceso de lecto-escritura. Reprueban varias veces Ejemplo de niños que enfrentan dificultades son los que con 12 años cursan cuarto de primaria, debido a que reprueban varias veces, esto provoca que los padres acaben por retirar a su hijo de la escuela o lo cambien constantemente. Carina Justiniano, maestra del colegio Nuevo Amanecer, comento que su unidad educativa algunos niños han sido derivados a centros especializados porque el problema es neurológico. De 90 niños de primaria, el 30% presenta dificultades en matemáticas, lectura y escritura. (El Deber, 2013) 9 1.2.3 ÁMBITO INTERNACIONAL Los expertos opinan que los programas eficaces de educación y las terapias deben incluir un mínimo de 25 horas a la semana. Esto por supuesto, se debe combinar con suficiente atención individualizada. a) PIPO A nivel internacional se cuenta con un Software Educativo muy conocido, de nombre “PIPO”. En noviembre de 1995 Cibal Multimedia lanzó al mercado la primera edición de “ven a jugar con PIPO”, desde entonces los educadores de la colección PIPO, que actualmente está compuesta de miles de juegos de todos los contenidos y niveles educativos de infantil y primaria, mantienen un acreditado conocimiento por su calidad y eficacia, tanto para entretener como para conseguir que los niños les guste aprender. PIPO es una colección de títulos educativos multimedia desarrollados con el objeto de ofrecer a los niños un entorno que combine aprendizaje y juego. Una útil herramienta para estimular sus capacidades y prepararlos para la evolución tecnológica. Utilizando los recursos multimedia, los pequeños realizan actividades rodeados de ilustraciones, animaciones, texto, música y efectos sonoros. Una herramienta de trabajo fundamental para todos aquellos que desempeñan una labor educativa. b) Análisis del Comportamiento y de Conducta Verbal Aplicada (ABA – Applied Behavior Analysis and Applied Verbal Behavior) Análisis del Comportamiento y de Conducta Verbal Aplicada, o como se le dice en ingles ABA, es un método para enseñar a los niños con Autismo y con Trastornos Generalizados del Desarrollo (PDD en inglés). Se basa en la premisa de que el comportamiento adecuado – incluyendo el habla, el destaco académico, y las habilidades básicas que son necesarias para la función diaria – se les pueden enseñar utilizando los principios científicos. 10 En ABA, se supone que los niños son más propensos a repetir los comportamientos o respuestas que son recompensadas, o quizás reforzadas, y son menos propensos a seguir conductas que no son recompensadas. Finalmente, el refuerzo se reduce al paso del tiempo para que el niño se acostumbre a aprender sin recompensas constantes. c) Tratamiento y Educaciónde Niños Autistas y de Niños con Discapacidades Comunicativas (TEACCH – Treatment and Education of Autistic and Related Communication-Handicapped Children) TEACCH fue desarrollado por el psicólogo Eric Schopler en la Universidad de Carolina del Norte en la década de los 1960, y es utilizado por muchos sistemas de escuelas públicas hoy en día. Un salón de clases TEACCH está estructurado, con áreas separadas, definidas para cada tarea, tales como el trabajo individual, actividades de grupo, y el juego. Se basa en gran medida con el aprendizaje visual, un esfuerzo que viene siendo arduo para muchos niños con autismo y PDD. Los niños utilizan programas compuestos por imágenes y palabras para ordenar su día y para ayudarles a moverse sin problemas entre las actividades. d) Puzzler Este programa ayuda a que los niños aprendan básicamente por asociación y por repetición. A la gran mayoría de los niños con especiales se les dificulta aprender a hablar y a entender palabras habladas; sin embargo, muchos tienen grandes habilidades visuales, o por lo menos responden fuertemente a estímulos visuales. (Ortega, 2009) e) Software para niños sordos “SIGNAMOS” Software específico destinado al alumnado o cualquier persona con discapacidad auditiva. Se trata de “SIGNAMOS”, un programa destinado a la atención a la diversidad, en concreto a los niños con discapacidad auditiva. Así mismo se puede considerar un recurso para la estimulación de la lengua oral y como iniciación para la lecto-escritura. 11 Consiste en una primera pantalla en la que aparece una presentación del programa, actividades bimodal y otras actividades. En la presentación se trabajan los dibujos que se van a trabajar en todo el programa con la grafía correspondiente; en las actividades bimodal se combinan el dibujo, la grafía (donde se dan opciones sobre los elementos de la frase) y la lengua de signos aunque sin movimiento. En el apartado de Actividades se trabajan imágenes con el texto correspondiente. f) discapacidad intelectual “SOALE” Es un software gratuito para el aprendizaje de la lectura- escritura para niños con Síndrome de Down, pudiendo ser adaptados a otros niños. Se propone mediante estrategias adaptadas a los déficits de los niños con Síndrome de Down, desarrollar las habilidades lingüísticas de los niños y abordar la enseñanza de la lectura. Es flexible, ya que se adapta a la realidad particular de cada niño; se adapta el método al niño y no el niño al método, otro aspecto importante es que la herramienta es diferente para cada niño, es decir, cada niño va a trabajar con ella de una forma distinta. 1.3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.3.1 PROBLEMA CENTRAL El principal problema del trastorno de Disgrafía son los elementos del grafismo como un gran tamaño de las letras, letras inclinadas, deformes, excesivo espacio entre letras o muy apiñadas, enlaces indebidos entre grafemas, letras irreconocibles, y en definitiva texto de difícil comprensión. La disgrafía se manifiestan a nivel del léxico, por una parte suele producirse cuando no están bien integrados la totalidad de los fonemas, así la confusión de grafías de produce se la siguiente manera la “b” y la “d”, o la “p” y la “q”, donde el niño o niña es capaz de 12 visualizar en tres dimensiones cada letra y moverlas en el espacio de su imaginación, dándoles la vuelta con toda facilidad. En una sociedad en la que día a día la computadora se está insertando con más intensidad, es necesario ofrecerles en niños y niñas con trastorno de disgrafía una alternativa acorde a esta situación. ¿De qué manera se puede mejorar la escritura en niños y niñas con diagnósticos de trastorno de disgrafía? 1.3.2 PROBLEMAS SECUNDARIOS El profesor y/o padres de familia no disponen de suficiente tiempo para apoyar a los niños y niñas con el trastorno de disgrafía, lo que implica un bajo rendimiento escolar. Los niños con este trastorno escriben las letras con un tamaño excesivamente grande y demasiado espacio, las letras pueden aparecer desligadas unas de otras. En ocasiones los disgráficas distorsionan o simplifican las letras, de tal manera que estas resultan irreconocibles, y sus escritos prácticamente indescifrables. Enlaces entre las letras. A veces el niño no realiza las uniones de las letras en forma apropiada, distorsionando los enlaces. Escaso conocimiento acerca del trabajo con las nuevas tecnologías de la información y comunicación. Carencia de software educativo para niños y niñas con trastorno de disgrafía. (Ver Anexo A). 13 1.4 DEFINICIÓN DE OBJETIVOS 1.4.1 OBJETIVO GENERAL Desarrollar un tutor inteligente con parámetros pedagógicos y didácticos a través de actividades cognitivas, que mejore el proceso de escritura en niños y niñas de 7 a 9 años de edad con trastorno de disgrafía. 1.4.2.- OBJETIVOS ESPECÍFICOS Realizar un análisis sobre las necesidades que tienen los niños y niñas con trastorno de disgrafía. Mantener al estudiante en constante aprendizaje, para así poder mejorar su rendimiento escolar. Realizar actividades cognitivas con diferentes niveles de dificultad. Suministrar estrategias para mejorar el desarrollo de la escritura de los niños. Desarrollar una enseñanza dinámica de la escritura, para potenciar la motivación e interés en los niños. (Ver Anexo B). 1.5 HIPÓTESIS Para el presente trabajo se plantean la siguiente Hipótesis: El Tutor Inteligente que a través de estrategias didácticas coadyuvará a los educadores y/o padres de familia que tengan un niño o niña con el trastorno de disgrafía, para así de esta manera poder mejorar su rendimiento escolar. 1.5.1 OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES Variable Independiente: Tutor Inteligente para niños y niñas con trastorno de disgrafía. 14 Variable Dependiente: Nivel de Rendimiento de niños y niñas de 7 a 9 años de edad.. 1.6 JUSTIFICACIÓN 1.6.1 JUSTIFICACIÓN SOCIAL El Tutor Inteligente ayudará en gran medida a los padres y educadores de diversas unidades educativas tanto particulares como fiscales de nuestra ciudad, ya que estos son los actores activos del aprendizaje de niños y niñas en edad de 7 a 9 años, pues es ahí donde comienza su etapa escolar. La atención oportuna a este trastorno puede evitar daños de autoestima en los niños, pues además de generar un retraso escolar conlleva aun deterioro en el área personal. Esta investigación se justifica porque contribuirá a la necesidad de aplicaciones de Sistemas Tutores Inteligentes. Además que el presente trabajo es realizado con el objetivo de proporcionar un aporte, mediante herramientas tecnológicas necesarias para poder superar este trastorno, así beneficiará a los niños que son segregados del grupo escolar “normal”, integrándolos con un mínimo de dificultad a su entorno social, para que en un futuro puedan emprender una profesión o trabajo acorde a sus posibilidades y potencialidades. 1.6.2 JUSTIFICACIÓN CIENTÍFICA Al pasar del tiempo el avance tecnológico y científico, la utilización de herramientas informáticas en la educación es muy importante para mejorar el proceso educativo en diferentes aspectos, adaptando estas herramientas a las necesidades y exigencias actuales. Algunos autores expresan que: “el uso de la computadora es altamente deseable en la enseñanza y el aprendizaje de los niños mediante imágenes, audio y otros; su incorporación a la enseñanza debe hacerse fundamentalmente para estimular la creatividad, y fomentar el desarrollo intelectual.” La implementación de un Tutor Inteligente como software de enseñanza podrá despertar en 15 las personas mayores ansias de investigación con respecto a la inteligencia artificial y mostrarles un área más de aplicación de los agentes inteligentes fomentando así su utilización en posteriores trabajosde investigación. Se considera que el uso de la informática, en aula y laboratorio, el uso de tutores inteligentes, el uso de multimedia, contribuirán a la enseñanza y además posibilitara que se encamine a la par del avance tecnológico. 1.6.3 JUSTIFICACIÓN TECNOLÓGICA La nueva tecnología informática nos proporciona una novedosa y brillante oportunidad para explotar su potencial. Tal es el caso de los tutores inteligentes ya que no solo es una herramienta informática sino que se puede aplicar a diversos ambientes hasta donde la imaginación humana llegue. Se justifica porque esta herramienta tecnológica propuesta es un recurso dinámico que permite la interacción con el usuario que medios como la televisión o la radio no tiene, es posible utilizar la tecnología para desarrollar una aplicación de esta naturaleza; un Tutor Inteligente que personaliza el entorno de aprendizaje y adaptará el software a las necesidades de escritura de los niños y niñas con trastorno de disgrafía. 1.7 ALCANCES Y LÍMITES 1.7.1 ALCANCES En este presente trabajo cabe mencionar los alcances que tendrá nuestro Tutor Inteligente, mayor énfasis en todo lo que se refiere a la escritura, ayudando a los niños y niñas con trastorno de disgrafía a desarrollar habilidades e incorporando el uso de la computadora, de la misma manera se realizará actividades cognitivas potenciando motivación e interés para su mejoramiento, de esta manera reducirá la complejidad al momento de la enseñanza y mejorará su rendimiento escolar. 16 Además una vez terminado el presente trabajo, el Tutor Inteligente para niños con trastorno de disgrafía será puesto en un sitio web, para que los profesores y/o padres de familia que tengan un niño con estas especificaciones puedan descargarlo de la red, de esta manera se aportará con un granito de arena para poder combatir este trastorno. 1.7.1.1 TEMPORAL El presente trabajo toma en cuenta a niños y niñas entre 7 y 9 años de edad de diferentes unidades educativas, ya sean fiscales o particulares, puesto que este trastorno se puede presentar en cualquier ambiente. 1.7.1.2 ESPACIAL Implica considerar donde y cuando se impartirá la enseñanza. Puede ser aplicable en la Fundación “Markas Layku” de la cuidad de La Paz, ésta institución de ayuda cuenta con niños con trastorno de disgrafía. También puede ser utilizado en las aulas de unidades educativas donde los profesores puedan hacer uso de este Tutor Inteligente, igualmente puede ser utilizado en las viviendas de los padres de familia que tengan un niños con este trastorno o en el espacio virtual que ofrece la informática. 1.7.2 LÍMITES El Tutor Inteligente está destinado a profesores, padres de familia y a todas las personas involucradas en el tema que quieran hacer uso de esta herramienta, para así poder maximizar el desarrollo del niño con disgrafía en etapa escolar. Para la realización de esta investigación se tomará una muestra de un grupo de niños en la edad de 7 a 9 años, puesto que es en esta etapa donde se puede diagnosticar la disgrafía y corregir este trastorno. 17 1.8 APORTES 1.8.1 PRÁCTICO El Sistema Tutor Inteligente de escritura será un aporte muy importante para los niños y niñas con trastorno de disgrafía ya que mejorara su escritura y el uso de la letras correctas en cada palabra u oración que necesite escribir, además el tutor inteligente motivará al niño a seguir aprendiendo ya que la interfaz a utilizar será muy didáctica para así poder llamar su atención. 1.8.2 TEÓRICO Se busca que el resultado permita la incorporación de los métodos y técnicas de enseñanzas más eficaces a través de parámetros pedagógicos y didácticos. La educación constituye un aspecto importante que no se debe descuidar y mucho menos limitar. Un agente inteligente es un artefacto conocedor del entorno en que habita, capaz de razonar sobre los posibles cambios que sus acciones ocasionen y las alternativas que estas generen. El tutor inteligente tiene la finalidad específica de ser utilizada como medio didáctico, para facilitar el proceso de escritura en niños y niñas con trastorno de disgrafía, a fin de maximizar los resultados en cuanto a su desarrollo escolar. 1.9 METODOLOGÍA, TECNICAS Y HERRAMIENTAS 1.9.1 MÉTODO CIENTÍFICO El desarrollo de esta tesis de grado sigue el Método Científico, el cual permite recorrer el camino de la investigación de manera razonable y productiva de forma que se alcancen los objetivos planteados y la hipótesis, siguiendo para ello los siguientes pasos: • Planteo del Problema Se realiza el reconocimiento de los hechos y Formulación del problema. 18 • Formulación de la Hipótesis La posible solución o respuesta que queremos comprobar y que se basa en una suposición en base a investigación. Puede ser o no verdadera y, mediante los siguientes pasos, se trata de demostrar su posible validez. • Comprobación de Hipótesis Diseño de la prueba: Planeamiento de los medios para poner a prueba las predicciones; diseño de observaciones, mediciones, experimentos y demás operaciones instrumentales. • Conclusiones Se pondrá a prueba el prototipo con la incorporación de un tutor inteligente educativo, enfocando aspectos de desempeño y rendimiento. 1.9.2 METODOLOGÍA PARA EL DESARROLLO DEL TUTOR INTELIGENTE Es conocido que la aplicación de una metodología adecuada al tipo de software a desarrollar facilita su elaboración y conlleva a la obtención de un producto final de calidad. Para el desarrollo del tutor inteligente se empleara la siguiente metodología. Ingeniería de software educativo (ISE) Es una referencia bastante completa y es una buena guía para el desarrollo de software. En esencia se conservan los grandes pasos o etapas de un proceso sistemático para desarrollo de materiales (Galvis, 1994). • Etapa 1: Análisis El propósito de esta etapa es determinar el contexto donde se creará la aplicación y derivar de allí los requerimientos que deberá atender la solución interactiva, como complemento a otras soluciones. 19 • Etapa 2: Diseño El diseño se construye en función directa de los resultados de la etapa de análisis, es importante hacer explícitos los datos que caracterizan el entorno del ISE a diseñar. • Etapa 3: Desarrollo En esta fase se implementa toda la aplicación usando la información recabada hasta el momento. • Etapa 4: Prueba Piloto En esta se pretende ayudar a la depuración del Tutor Inteligente a partir de su utilización por una muestra representativa de los tipos de destinatarios para los que se hizo y la consiguiente evaluación formativa. • Etapa 5: Prueba de Campo En esta etapa es importante que dentro del ciclo de desarrollo se busque la oportunidad de comprobar, en la vida real, que aquello que a nivel experimental parecía tener sentido, lo sigue teniendo, es decir, si efectivamente la aplicación satisface las necesidades y cumple con la funcionalidad requerida. UML: (Unified Modeling Language, Lenguaje unificado de construcción de modelos) el cual permite especificar, construir y documentar el software que se utilizará en ISE. 1.9.3 HERRAMIENTAS DE IMPLEMENTACIÓN PHP: Este lenguaje además de permitir la interacción con la base de datos, interpreta código en páginas HTML, lo cual hace que la creación de interfaces no sea complicada de implementar. Es de gran importancia porque permite la comunicación entre la base de datos y las animaciones. JAVASCRIPT: Se trata de un lenguaje de programación del lado del cliente, gracias a su compatibilidad con la mayoría de los navegadores. Con JavaScript podemos crear efectos especiales y definir interactividades con el usuario. 20 SQL SERVER: Es un sistema de administración de bases de datos relacionales, diseñado para trabajar con grandes cantidadesde información y la capacidad de cumplir con los requerimientos de proceso de información. .FLASH, FREEHAND, PHOTOSHOP: Estas herramientas proveen diferentes componentes que permiten la elaboración de animaciones. 1.9.4 TÉCNICA DE PRUEBA HE HIPOTESIS - MÉTODO ESTADÍSTICO Distribución t de Student Uno de los análisis estadísticos más comunes en la práctica es probablemente el utilizado para comparar dos grupos independientes de observaciones con respecto a una variable numérica. La aplicación de un contraste paramétrico requiere la normalidad de las observaciones para cada uno de los grupos. La comprobación de esta hipótesis puede realizarse tanto por métodos gráficos (por medio de histogramas, diagramas de cajas o gráficos de normalidad) como mediante tests estadísticos. Un número suficiente de observaciones (mayor de 30) justifica la utilización del mismo test. La t test para dos muestras independientes se basa en el estadístico: Donde e denotan el valor medio en cada uno de los grupos. “El sabio no dice nunca lo que piensa, pero piensa todo lo que dice” Aristóteles CAPITULO II MARCO TEÓRICO 22 2.1 INTRODUCCIÓN Un sistema tutor inteligente actúa como un tutor particular del estudiante, por lo que debe poseer libertar para actuar de acuerdo a las necesidades del estudiante. Por ese motivo se buscar diseñar un sistema adaptable de acuerdo a los conocimientos previos y a la capacidad de evolución de cada estudiante. La incorporación de agentes en los sistemas tutores inteligentes ha generado un nuevo interés en evaluar los resultados de sus actuaciones, esta vez enfocado en aspectos de desempeño y rendimiento escolar. El presente capítulo proporciona los fundamentos teóricos utilizadas para construir el Tutor Inteligente para niños con disgrafía, el cual tiene como principio de que el educando es el actor principal. En esta área de investigación se integran principalmente la Pedagogía. Psicología, inteligencia artificial, Multimedia e informática, donde cada uno de ellos aporta su visión al desarrollo de este trabajo. 2.2 INTELIGENCIA ARTIFICIAL Los esfuerzos del campo de la Inteligencia Artificial o IA, se enfocan se enfocan a lograr la comprensión de entidades inteligentes. Por ello, una de las razones de su estudio es el de aprender más acerca de nosotros mismos. Otra razón por la que se estudia la IA es debido a que las entidades inteligentes así construidas son interesantes y útiles por derecho propio. Mediante la IA ha sido posible crear diversos productos de transcendencia y sorprendentes. Si bien nadie podría pronosticar lo que se espera en el futuro, es evidente que las computadoras que posean una inteligencia a nivel humano(o superior) tendrán repercusiones muy importantes en nuestra vida diaria así como en el devenir de la civilización. La IA es una de las disciplinas más nuevas. Formalmente se inicia en 1956, cuando se 23 acuñó el término, no obstante que ya para ese entonces se había estado trabajando el ello durante cinco años, junto con la genética moderna. En la actualidad la IA abarca una enorme cantidad de subcampos, desde áreas de propósito general, como es el caso de la percepción y del razonamiento lógico, hasta tareas específicas como el ajedrez, la demostración de teorías matemáticas, la poesía y el diagnóstico de enfermedades. (Russel & Norvig, 2004) Se presenta definiciones de lo que es la Inteligencia Artificial en la tabla 2.1: “La interesante tarea de lograr que las computadoras piense... máquinas con mente, en su amplio sentido literal.” (Haugeland, 1985.) “La automatización de actividades que vinculamos con procesos de pensamiento humano, actividades tales como toma de decisiones, resolución de problemas y aprendizaje entre otras.” (Bellman, 1978.) “El estudio de las facultades mentales mediante el uso de modelos computacionales.”(Chaniak y McDermott, 1985.) “El estudio de los cálculos que permiten percibir, razonar y actuar.” (Winston, 1992.) “El arte de crear máquinas con capacidad de realizar funciones que realizadas por personas requieren de inteligencia.” (Kirzweil,1990.) “El estudio de cómo lograr que las computadoras realicen tareas que por el momento, los humanos hacen mejor.” (Rich y Knight, 1991.) “Un campo de estudio que se enfocas a la explicación y emulación de la conducta inteligente en función de procesos computacionales.” (Schalkoff,1990.) “La rama de la ciencia de la computación que se ocupa de la automatización de la conducta inteligente.” (Luger y Stubblefield, 1993) Sistemas que piensan como humanos. Sistemas que piensan racionalmente. Sistemas que actúan como humanos. Sistemas que actúan racionalmente. Tabla 2.1. Algunas definiciones de IA se agrupan en cuatro categorías Fuente: (Russel & Norvig, 2004) 24 2.2.1 AGENTES INTELIGENTES Un agente es todo aquello que puede considerarse que percibe su ambiente mediante sensores y que responde o actúa en el ambiente por medio de efectores. Los agentes humanos tienen ojos, oídos y otros órganos que sirven de sensores, así como manos, piernas, boca y otras partes del cuerpo que les sirven de efectores. En el caso de los agentes de software, sus percepciones y acciones vienen a ser las cadenas de bits codificadas. En este contexto la racionalidad es la característica que posee una elección de ser correcta, más específicamente, de tender a maximizar un resultado esperado. Este concepto de racionalidad es más general y por ello más adecuado que inteligencia para definir el comportamiento de los agentes inteligentes. Por éste motivo es mayor el consenso en llamarlos agente racionales. (Russel & Norvig, 2004) A continuación podemos observar el diagrama de un agente genérico, véase la Figura 2.1.: Figura 2.1 Visión esquemática de un Agente. Fuente: (Russel & Norvig, 2004) 2.2.1.1 CARACTERISTICAS DE LOS AGENTES INTELIGENTES Entre las características más importantes que posee un agente inteligente están los siguientes: (Russel & Norvig, 2004) Autonomía.- Un agente opera sin la intervención directa de un humano, además tiene control sobre sus acciones y su estado interno. 25 Habilidad Social.- Capacidad para interactuar con otros Agentes Inteligentes o el usuario humano. Reactividad.- Perciben el entorno y responden en un tiempo razonable a los cambios que ocurren en el. Orientación hacia el objeto final. -Divide su tarea compleja en varias actividades pequeñas para así poder lograr la meta compleja. Adaptabilidad.- El agente debe ser capaz de, ajustarse a los hábitos, formas de trabajo y necesidades del usuario. Colaboración. El agente debe ser capaz de determinar información importante ya que el usuario puede proporcionar información ambigua. 2.2.1.2 ESTRUCTURA GENERAL DE UN AGENTE La estructura general de un agente, consta de un programa, que se ejecuta sobre una determinada arquitectura, la relación entre agentes, arquitectura y programa podría resumirse de la siguiente manera. (Russel & Norvig, 2004) Agente = Programa + Arquitectura a) Agente: Un agente es todo aquello que puede considerarse que percibe su ambiente mediante sensores y que responde o actúa en tal ambiente por medio de sus efectores. b) Programa: Consta de una estructura de datos internos que se irán actualizando con la llegada de nuevas percepciones. Estas estructuras de datos se operan mediante los procedimientos de toma de decisiones de un agente para generar la elección de una acción, elección que se transferirá a la arquitectura para proceder a su ejecución. Primero, el programa de agente recibe como entrada sólo una percepción. Es decisión del agente construir la secuencia de percepciones en la memoria, aunquealgunos ambientes 26 permiten funcionar perfectamente sin necesidad de almacenar la secuencia de percepciones. Segundo, la meta o la medición del desempeño no forma parte del programa esqueleto. c) Arquitectura: La arquitectura puede ser una computadora sencilla o hardware especial para la ejecución de ciertas tareas, como seria procesamiento de imágenes de una cámara, o filtrado de señales de entrada de audio. En general, la arquitectura pone at alcance del programa las percepciones obtenidas mediante tos sensores, lo ejecuta y alimenta al efector con las acciones elegidas por el programa conforme éstas se van generando. 2.2.2 AGENTE PEDAGÓGICO Los agentes pedagógicos no son más que agentes especializados que "residen" en entornos interactivos de aprendizaje. Estos entornos son utilizados por estudiantes para formarse en una materia particular, y el objetivo de los agentes pedagógicos es potenciar ese aprendizaje. Para ello, adaptarán su comportamiento según las necesidades del estudiante y el estado actual del entorno, proporcionando una realimentación continua a sus acciones. (Gonzales, 2002) Entre los beneficios que se obtienen con la utilización de agentes pedagógicos en el entorno educativo, específicamente en el proceso de enseñanza aprendizaje del estudiante, están: Cuidan el progreso del estudiante y convencen al estudiante que están en ello juntos. Son sensibles al progreso del estudiante por lo que son capaces de intervenir cuando el estudiante pierde interés o está frustrado. Pueden ser emotivos y entusiasmar al usuario con distintos niveles similares al humano. Un agente con una interesante personalidad puede simplemente hacer el aprendizaje más divertido. (Laureano ,2004). 27 2.2.2.1 PEDAGOGÍA DEFINICIÓN Etimológicamente, la palabra pedagogía deriva del griego (paidos) que significa niño y (agein) que significa guiar, conducir. Se llama pedagogo a todo aquel que se encarga de instruir a los niños. Ciencia multidisciplinaria, que pertenece al campo de las ciencias sociales y humanidades, tiene por objeto analizar y comprender el fenómeno de la educación, intrínseco a la especie humana, basado en procesos sistemáticos de aprendizaje, conocimiento, desarrollo de capacidades y habilidades, que facilitan la toma de decisiones. La pedagogía es un conjunto de saberes que buscan tener impacto en el proceso educativo, en cualquiera de las dimensiones que este tenga, así como en la comprensión y organización de la cultura y la construcción del sujeto. 2.2.2.2 RECURSOS DIDÁCTICOS Son un conjunto de elementos que facilitan la realización del proceso enseñanza- aprendizaje. Estos contribuyen a que los estudiantes logren el dominio de un contenido determinado. Y por lo tanto, el acceso a la información, la adquisición de habilidades, destrezas y estrategias, como también a la formación de actitudes y valores. Funciones: Ayudan a ejercitar las habilidades de los estudiantes y también a desarrollarlas. Despiertan la motivación, la impulsan y crean un interés por el contenido a estudiar. Permiten evaluar los conocimientos de los alumnos en cada momento, ya que normalmente tienen una serie de información sobre la que se quiere que el alumnado reflexione. http://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCE http://www.monografias.com/trabajos15/metodos-ensenanza/metodos-ensenanza.shtml http://www.monografias.com/trabajos5/teap/teap.shtml http://www.monografias.com/trabajos7/doin/doin.shtml http://www.monografias.com/trabajos7/sisinf/sisinf.shtml http://www.monografias.com/trabajos11/henrym/henrym.shtml http://www.monografias.com/trabajos5/psicoso/psicoso.shtml#acti http://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtml http://www.monografias.com/trabajos5/moti/moti.shtml#desa http://www.monografias.com/trabajos7/tain/tain.shtml 28 Ventajas: Permiten que los estudiantes tengan impresiones más reales sobre los temas que se estudian. Son útiles para minimizar la carga de trabajo tanto de docentes como de estudiantes. Contribuyen a maximizar la motivación en el alumnado. Facilitan la comprensión de lo que se estudia al presentar el contenido de manera tangible, observable y manejable. Concretan y ejemplifican la información que se expone, generando motivación. 2.3 SISTEMA TUTOR INTELIGENTE (STI) El propósito del Sistema Tutor Inteligente (STI) es presentar un comportamiento similar al de un tutor humano, que se adapte a las necesidades del estudiante, identificando la forma en que el mismo resuelve un problema para poder brindarle ayuda cuando cometa errores. Las interacciones entre el alumno y el docente, están enmarcadas en las teorías de aprendizaje y de enseñanza aplicables a dicha interacción, lo que brinda un marco teórico al problema citado, donde no solo es importante el conocimiento que debe ser facilitado por el docente hacia el alumno, sino que cobra importancia la forma en la que este conocimiento es presentado, ya que se pretende mejorar el proceso de adquisición y construcción de conocimiento. De este modo, se busca la incorporación de los métodos y técnicas de enseñanza más eficaces que permitan adaptar el modo de enseñanza a las necesidades del alumno a fin de mejorar su rendimiento a través de cada clase o “sesión pedagógica”. Cada alumno podrá elegir entonces la técnica de enseñanza que mejor se adapte a su estilo de aprendizaje. “sistemas que modelan la enseñanza, el aprendizaje, la comunicación y el dominio del conocimiento del especialista y el entendimiento del estudiante sobre ese dominio” (Wenger, 1987). http://www.monografias.com/trabajos34/el-trabajo/el-trabajo.shtml http://www.monografias.com/trabajos28/docentes-evaluacion/docentes-evaluacion.shtml http://www.monografias.com/trabajos28/saber-motivar/saber-motivar.shtml http://www.monografias.com/trabajos5/moti/moti.shtml#desa 29 “Un sistema que incorpora técnicas de IA (Inteligencia Artificial) a fin de crear un ambiente que considere los diversos estilos cognitivos de los alumnos que utilizan el programa”. (Giraffa, 1997) El campo de los Sistemas Tutores Inteligentes es muy amplio y muchas de sus aplicaciones reales recién comienzan a tomar forma, como los Asistentes Inteligentes (AI), los Sistemas Tutores Inteligentes Multiagentes Distribuidos (STIMD) y los propios Sistemas Tutores Inteligentes basados en Web (STIW) que utilizan las nuevas tecnologías disponibles. 2.3.1 ARQUITECTURA DE UN SISTEMA TUTOR INTELIGENTE A través de la interacción entre los módulos básicos, los STI son capaces de determinar lo que sabe el estudiante y cómo va en su progreso, por lo que la enseñanza, se puede ajustar según las necesidades del estudiante, sin la presencia de un tutor humano. En la Figura 2.2 se muestra la arquitectura de un sistema tutor inteligente, que consta de tres módulos base; módulo tutor, módulo del estudiante, módulo experto. Los tres módulos están interconectados para poder adaptarse a los estudiantes; asimismo, los tres módulos que componen un tutor inteligente realizan tareas específicas, que apoyan a las acciones tomadas con cada estudiante las que se implementa a través de otro módulo llamado Interfaz. Figura 2.2 Arquitectura de un Sistema Tutor Inteligente Fuente: (Gonzales, 2002) 30 2.3.1.1 EL MÓDULO DOMINIO El módulo dominio, está compuesto por la materia que se impartirá, en el cual se proporciona los conocimientos presentados en forma adecuada para que el estudiante (niño) pueda adquirir las habilidades y conceptos requeridos. (Cataldi, Marzo 2009) A continuación, se enumeran las funcionalidades básicas de los componentes del módulo del dominio, que tiene el objetivo global de almacenar todos los conocimientos dependientes e independientes del campo de aplicacióndel Sistema Tutor Inteligente (STI). i) Los Parámetros del sistema: Los parámetros básicos del funcionamiento del sistema se almacenan en una base de datos, así como también las contraseñas para los profesores, para que éstos puedan acceder a menús particulares, donde se le muestre el desarrollo de las sesiones pedagógicas que posee el sistema, las estadísticas. ii) Los Conocimientos: Son los contenidos que deben cargarse en el sistema, a través de los conceptos, las preguntas, los ejercicios, los problemas y las relaciones. iii) Elementos Didácticos: Son las imágenes, videos, sonidos, es decir material multimedia que se requiere para facilitarle al estudiante apropiarse de conocimiento en la sesión pedagógica. 2.3.1.2 MÓDULO TUTOR El módulo instruccional, pedagógico o tutor, es el que se encarga de definir la estrategia para transmitir el conocimiento a los estudiantes. En los sistemas tutores inteligentes, este módulo es el encargado de definir y de aplicar la estrategia pedagógica de enseñanza, de contener los objetivos a ser alcanzados y los planes utilizados para alcanzarlos. Es el responsable de seleccionar los problemas y el material de aprendizaje, de monitorear, y proveer asistencia al estudiante. También de integrar el conocimiento acerca del método de enseñanza, las técnicas didácticas y del dominio a ser enseñado. (Cataldi, Marzo 2009) 31 Para la creación y presentación del material de enseñanza se pueden tomar algunos principios prácticos: • Inducción que motive al alumno a aprender. • Comunicación efectiva, donde se incluye la sencillez en los términos, el uso apropiado de técnicas, y la capacidad de parafraseo. • El uso efectivo de apoyos visuales, con un propósito definido, y apareciendo en el momento apropiado. ESTRATEGIAS A UTILIZAR Para un mejor rendimiento del módulo tutor se hace uso de la planificación del contenido a utilizar, véase tabla 2.2. CONTENIDO DESCRIPCIÓN El abecedario Las letras Las sílabas Conformación de sílabas Uso correcto de la B barco, bebe. Uso correcto de la D dedo, dona. Ligamentos defectuosos entre letras que conforman cada palabra Ejercicios Trastornos de la forma de las letras. Ejercicios de psicomotricidad. TABLA 2.2 Contenido del módulo tutor Fuente: Elaboración Propia 2.3.1.3 MÓDULO ESTUDIANTE El módulo del estudiante, que refleja cuánto conoce el estudiante sobre el dominio, así como las experiencias cognitivas y de aprendizaje que ha llevado, en base a lo cual puede obtenerse un diagnóstico. (Guardia Robles, 1997) 32 Este módulo, es el responsable de establecer un perfil del estudiante, diagnosticando sus habilidades, deficiencias, según el nivel de conocimiento objetivo, formando una imagen instantánea de su comprensión de los contenidos. Es decir, el sistema debe determinar el "estado cognitivo" del mismo, o sea, cuales son los conocimientos previos de acuerdo a los que el estudiante ya sabe respecto del dominio. De este modo, el sistema podrá recomendar la estrategia de estudio más conveniente y el tipo de acción a seguir a través de la resolución de problemas, por ejemplo, y, dentro de ellos, el nivel de adecuación de los ejercicios a dicho dominio. (Cataldi, Marzo 2009) 2.3.1.4 MÓDULO INTERFAZ Es el responsable de generar salidas gramáticamente correctas. Ayuda al módulo tutor a interpretar las respuestas del estudiante en términos del módulo tutor. Este es el módulo de los cuatro quizá el más complejo, se basa normalmente en una norma de procedimiento de lenguaje natural. Se debe lograr una comunicación efectiva y ante todo inteligente, no solo en la parte de compresión, y generación del lenguaje natural sino también en la del análisis de las palabras en la determinación del entendimiento sistema-estudiante. Habitualmente las acciones se realizan mediante manipulación directa, para facilitar la interacción del usuario con la computadora. 2.4 METODOLOGÍA INGENIERÍA DE SOFTWARE EDUCATIVO (ISE) Se define como software educativo a “los programas de computación realizados con la finalidad de ser utilizados como facilitadores del proceso de enseñanza” y consecuentemente de aprendizaje, con algunas características particulares tales como: la facilidad de uso, la interactividad y la posibilidad de personalización de la velocidad de los aprendizajes. Se pueden usar como sinónimos de "software educativo" los términos "programas didácticos" y "programas educativos", centrando su definición en "aquellos programas que 33 fueron creados con fines didácticos, en la cual excluye todo software del ámbito empresarial que se pueda aplicar a la educación aunque tengan una finalidad didáctica, pero que no fueron realizados específicamente para ello". (Marqués, 1988) CARACTERÍSTICAS DESCRIPCIÓN Facilidad de uso En lo posible autoexplicativos y con sistemas de ayuda Capacidad de motivación Mantener el interés de los alumnos Relevancia curricular Relaciones con las necesidades del docente Versatilidad Adaptables al recurso informático disponible Enfoque pedagógico Que se actual: constructivista o cognitivista Orientación hacia los alumnos Con control del contenido de aprendizaje evaluación Incluirán módulos de evaluación y seguimiento. Tabla 2.3 Características y Descripción de la Metodología ISE Fuente: Propuesta por (Marqués, 1988) En la Tabla 2.3 se pueden observar algunas de las características principales de los programas educativos. “Se da por sentado que los programas deben usarse como recursos que incentiven los procesos de enseñanza y de aprendizaje, con características particulares respecto de otros materiales didácticos y con un uso intensivo de los recursos informáticos de que se dispone.” (Marqués, 1988) 2.4.2 ETAPAS DEL DESARROLLO DEL SOFTWARE (ISE) Para el desarrollo de un Software Educativo, se conservan los grandes pasos o etapas de un proceso sistemático para desarrollo de materiales, los cuales son cinco y se describen a continuación en la Figura 2.3. 34 Figura 2.3. Metodología ISE Fuente: Propuesta de Galvis (1994) La metodología de ISE, publicada en 1991, ofrece mecanismos de análisis, diseño educativo y comunicacional, prueba piloto y de campo bastante sólidos, toda vez que se fundamentan en principios educativos, comunicacionales y de tecnología educativa de validez comprobada. Sin embargo, desde la perspectiva computacional no ha evolucionado, con lo que cabe enriquecerla tomando en cuenta el avance tecnológico en el diseño y desarrollo computacional que se han logrado en los últimos años. Estos avances permiten incluir dentro de los productos de software nuevos recursos que enriquecen el potencial de acción de los mismos y que cabe usar desde el momento de formular su diseño. 2.4.2.1 ANÁLISIS Para que el desarrollo de un proyecto de software concluya con éxito, es de suma importancia la plena comprensión de los requerimientos del software, además de determinar el contexto de donde se creará la aplicación. La tarea de análisis es un proceso de descubrimiento, pues permite al desarrollador especificar la función, el rendimiento del software y establece las restricciones que debe cumplir el software. Características de la población objetivo. 35 Conducta de entrada, determinado por el Test de Escritura para nivel Inicial, elaborado por la Lic. Tama Arana. Principios pedagógicos y didácticos. ANÁLISIS DE NECESIDADES EDUCATIVAS Todo SE debe cumplir un papel relevante en el contexto donde se utilice. Su incorporación a un proceso de Enseñanza/Aprendizaje. A diferencia de las metodologías asistemáticas, donde se parte de ver de qué soluciones disponemos para luego establecer para qué sirven, de lo que se trata acá es de favorecer en primera instancia el análisis de qué problemas
Compartir