Éste post, como los siguientes, recoge un aspecto particular de lo
tratado en el artículo La universidad inteligente (Zapata-Ros,
2018) de RED: Revista de Educación a Distancia.
La tecnología ha ofrecido una
línea de avance a la atención y a la entrega de contenidos a los alumnos. De
manera que entenderemos que la línea de progreso, en el aprendizaje inteligente
y en la creación y uso eficiente de entornos inteligentes de aprendizaje, la
marca la línea de adaptabilidad. Es decir algo que va más allá de la tutoría,
es una tutoría contextualizada y después una tutoría inteligente que da
respuestas al alumno detectando sus necesidades, en todo lugar y en todo
momento, con el auxilio de la tecnología ubicua, con sistemas de detección y de
respuesta, con sistemas de recomendación. Por tanto veremos cómo progresa la
elaboración de una teoría pedagógica en esta línea. Y cómo se manifiesta en la
literatura especializada.
Sistemas adaptativos y tutorías inteligentes
Desde este punto de vista, de lo
que es inteligente en cuanto a tecnología educativa, entornos y aprendizaje,
han proliferado en el contexto internacional de una forma ciertamente notable,
no así en nuestro país, los trabajos de investigadores tanto en el campo de la
computación, de la ingeniería educativa, como en el de la educación. No así las
prácticas consolidadas y mucho menos las institucionales, si hacemos excepción
de la Universidad de Arizona (Clark, February 19, 2016) y algunas pocas
más.
Hacer que los sistemas de
aprendizaje tradicionales, apoyados por los LSM, sean inteligentes ha sido pues
el objetivo de numerosos investigadores en los campos de la informática y la
educación.
Empezaremos por los sistemas
inteligentes de tutoría (SIT o en inglés intelligent
tutoring systems ITSs o ITS) que incorporan técnicas de inteligencia
artificial en aplicaciones educativas. Con estos criterios de evolución de la
adaptatividad y de la contextualización, y con este nombre, son tratados por
Martens y Uhrmacher (2002)
y por van Seters y otros (van Seters et al, 2012).
Basándose en que el objetivo de
desarrollar los STI es ayudar a los alumnos a aprender, y que lo hacen con
elementos que guían la adaptación de las interfaces de aprendizaje y de los
recursos, a los STI también se les llama "sistemas de aprendizaje
adaptativo" (Graf et al., 2010;
Kinshuk y Lin, 2003),
o “adaptive learning systems” (ALS). Y lo hacen en función de estas funciones
de ayuda contextualizada.
Estos sistemas llevan, con el
auge de las redes y de la World Wide Web, que implementan y extienden los
mecanismos de ayuda, haciéndolos colaborativos y de mucha más confluencia de
recursos, a la implementación y al estudio de sistemas de aprendizaje tutorizado en la web. Y entonces se llaman sistemas de aprendizaje basados en la web
(Karampiperis y Sampson, 2005).
Aprendizaje ubicuo y aprendizaje inteligente
Otro pilar de la asistencia, de
respuesta inteligente, es la tecnología ubicua utilizada con este fin. El
rápido avance de las redes de comunicación wifi, 4G,… y el uso de los smartphones han permitido a los alumnos
también acceder a recursos digitales e interactuar con sistemas informáticos
sin estar limitados ni por ubicación ni por tiempo. Esto ha sido estudiado en
esta perspectiva por Hwang y Chang ( 2011) y con criterios de calidad
basada en el aprendizaje por Zapata-Ros (2012 y 2015). Los autores llaman a
este enfoque de aprendizaje, que utiliza tecnologías de comunicación móviles e
inalámbricas, "aprendizaje móvil" (Sharples et al. 2009 ])
o “aprendizaje ubicuo” (Zapata-Ros, 2012 y 2015). El otro pilar son las
tecnologías de detección: GPS (Sistema de Posicionamiento Global), RFID
(Identificación de Radio Frecuencia), QR (Respuesta Rápida),… Ellas ha
permitido que “los sistemas de aprendizaje detecten las ubicaciones y contextos
del mundo real de los estudiantes” (Hwang, Tsai y Yang, 2008) y los sistemas de
recomendación (Pazzani & Billsus, 2007; Chen, Cheng & Chuang, 2008)
puedan hacer propuestas basándose en ellas.
Si estas posibilidades son
utilizadas para organizar la enseñanza, la ayuda pedagógica y la tutoría, se les
llama “aprendizaje contextualizado” (Hwang, Tsai y Yang, 2008).
Es un enfoque del aprendizaje que emplea
tecnologías móviles, inalámbricas, de comunicación y detección para permitir a
los estudiantes interactuar con el mundo real y con los objetos del mundo
digital, se consigue un conocimiento al que se llama "conocimiento ubicuo
consciente del contexto" (Hwang, Tsai y Yang, 2008).
Hay numerosos estudios que han evidenciado
los beneficios de estos enfoques y han enfatizado la relevancia de que los
estudiantes aprendan del mundo real con acceso a recursos digitales que
utilizan en sus actividades y son asistidos por sus profesores en el
aprendizaje (Bomsdorf, 2005; Chu et al, 2010). Ha cambiado pues desde
el enfoque del aprendizaje ayudado por la tecnología en general y el del
aprendizaje basado en la web, hacia el del aprendizaje móvil y sobre todo hacia
el del “aprendizaje ubicuo consciente del contexto”, como lo indica Liu y Hwang
(2010).
Tutoría
inteligente y aprendizaje adaptativo
Sobre el desarrollo de tutorías
inteligentes en el contexto de aprendizaje adaptativo para apoyar a los estudiantes
en función de su estado de aprendizaje y otros factores personales, como son su
forma de progresar en el aprendizaje, los niveles de conocimientos previos, los
estilos de aprendizaje, estilos cognitivos y preferencias, han escrito Mampadi,
Chen, Ghinea, y Chen (2011); Papanikolaou, Grigoriadou, Magoulas y Kornilakis (2002)
y Yang et al. (2013a, b).
Sobre
la estructura y los elementos de que consta un sistema clásico de tutoría
inteligente, ha escrito Clancey ( 1984).
Sobre
sistemas de aprendizaje adaptativo basados en la web, también llamados
sistemas hipermedia adaptativos de educación o hipermedia adaptativo, han
escrito Kinshuk et al. (2012), y Specht
et al. ( 1997). Y sobre sistemas basados en la web que tienen potencial
de proporcionar apoyo de aprendizaje personalizado y orientación a los estudiantes en función de
sus características personales o rendimiento de aprendizaje han escrito Chiou
et al. (2010) y Hwang (1998). Sobre
personalización con rutas de aprendizaje mediante la adaptación del contenido
de aprendizaje con la estructura de enlace han escrito Tseng y otros (2008a, b), Brusilovsky ( 2001),
Kinshuk y otros (2012) y Yang y otros (2013a, b).
Y
por último, han investigado sobre sistemas adaptativos e inteligentes basados
en la web y difundido los resultados de sus trabajos Tseng et al. (2008a, b), González e Ingraham ( 1994),
Papanikolaou et al. (2002), Karampiperis y Sampson (2005) y Martens
(2006).
Sobre el
“aprendizaje ubicuo sensible al contexto”
Han
justificado este planteamiento y esta perspectiva, la importancia y la
necesidad de situar a los estudiantes en escenarios de aprendizaje del mundo
real, como una variante específica del conocido y estudiado como aprendizaje
situado (Merrill, 1991) (Reigeluth, 2016), y lo han identificado como tal Lave
(1991), Hung et al. (2013 y 2014) y Brown et al. (1989).
Entre
los investigadores que han intentado desarrollar entornos de aprendizaje que
combinan contextos del mundo real y recursos del mundo digital para
proporcionar a los estudiantes experiencias directas del mundo real, con apoyo
en las teorías del aprendizaje podemos citar a
(Minami et al. (2004), Hung et
al. (2014), Wu y otros (2013a, b).
Sobre
el aprendizaje ubicuo consciente del contexto y sobre su naturaleza como enfoque que permite a los estudiantes
aprender del mundo real con el apoyo de tecnologías móviles, de comunicación
inalámbrica, y de tecnologías de detección han escrito Hwang et al. (2008),
Tsai et al. (2012) y además con la concurrencia de herramientas de
recomendación podemos citar a Chen, Cheng & Chuang (2008).
Sobre
apoyo pedagógico en función de sistemas de detección en un entorno de
aprendizaje ubicuo consciente del contexto, han investigado y han escrito Chu
et al. (2010), Joiner et al. (2006), Rogers et al. (2005).
En
este capítulo se pueden citar ejemplos concretos:
Ogata
y Yano (2004) desarrollaron un sistema
de aprendizaje ubicuo consciente del contexto con GPS para la enseñanza y la
práctica de japonés
Hwang
y otros (2012) desarrollaron un sistema de aprendizaje con RFID para enseñar a
utilizar instrumentos científicos, en un parque científico, a través de la
asignación de varias tareas "operativas" y de la evaluación de sus
resultados operativos.
Sobre
la importancia de proporcionar estrategias de aprendizaje efectivas,
herramientas y apoyo de aprendizaje personalizado en sistemas de aprendizaje
ubicuo conscientes del contexto, es decir, sobre incorporar tutoría inteligente
o técnicas de aprendizaje adaptativo, han escrito Hung et al. (2014), Wu et al.
(2013a, b).
Citamos,
aunque después se ha cuestionado todo, lo concerniente a los estilos de aprendizaje
como criterio orientador del diseño instruccional y de la organización de las
actividades y procesos educativos, el trabajo
de Hsieh et al. (2011) que presentaron un sistema de aprendizaje
adaptativo para guiar a los estudiantes a realizar observaciones en un jardín
de mariposas en función de sus estilos de aprendizaje. Sí tiene interés
como ejemplo de tutoría inteligente o de técnicas de aprendizaje adaptativo a
escenarios de aprendizaje del mundo real.
De forma general todo lo tratado
en esta recensión está desarrollado y
muy bien organizado, con detalles, en los trabajos de Hwang (2014) y de Chen,
Cheng y Chew(2016).
Hasta ahora hemos hecho una
revisión de la literatura basada en conceptos, a partir de ahora se revisan con
relación a temas y a prácticas, es decir
se revisan varios temas de investigación relacionados con el desarrollo
de sistemas de aprendizaje inteligente que pueden ayudar a los estudiantes a
aprender de forma eficiente y efectiva.
Ya nos hemos acercado al
“aprendizaje ubicuo consciente del contexto”. Los sistemas inteligentes de
tutoría y adaptación y los sistemas de aprendizaje ubicuo conscientes del
contexto son sistemas que pretenden proporcionar un soporte de aprendizaje
personalizado basado en las preferencias de los estudiantes, el estado de
aprendizaje, los factores personales y las características de los contenidos de
aprendizaje y entornos de aprendizaje.
Mindtools
Los
Mindtools son affordances que implican a los estudiantes en actividades
cognitivas de orden superior y en el pensamiento significativo durante el
proceso de aprendizaje según Jonassen, Carr y Yueh (1998). Sirven para
ayudar a los estudiantes a comprender y organizar el conocimiento, para
resolver problemas y para hacer inferencias basadas en lo que han aprendido. En
los entornos conscientes de contexto es importante suministrar estas
herramientas de forma oportuna y relevante para que se puedan abordar
diferentes tareas de aprendizaje o resolver diferentes tipos de problemas en el
momento adecuado y en el correcto contexto. Sobre estas herramientas en este
contexto han escrito Chu, Hwang y Tsai
(2010) y Hwang, Hung, Chen y Liu
(2014).
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