Ramon Fabregat Gesa – ramon.fabregat@udg

1. Tecnologías emergentes para la atención a la diversidad, la experiencia de la Universitat de Girona Ramon Fabregat Gesa – ramon.fabregat@udg.edu Grupo de Comunicaciones y Sistemas Distribuidos (BCDS) Institut d’Informàtica i Aplicacions (IIiA) Universitat de Girona (UdG) Catalunya - España El problema de la heterogeneidad en los Sistemas Hipermedia Adaptativos

2. Girona

3. Universitat de Girona 5 campus 9 Facultades y Escuelas 24 Departamentos 11 Institutos de Investigación 39 estudios multidisciplinarios de grado 41 master universitarios 5 programas de doctorado

4. El problema de la heterogeneidad La tecnología ha mejorado considerablemente y la web se considera una herramienta imprescindible para la educación, los negocios y el entretenimiento. Muchos dispositivos caseros, vestidos, accesorios para coches, casas e incluso el cuerpo humano, tendrán incorporados dispositivos para conectarlos a internet. Portátiles Ordenadores Dispositivos caseros PDAs Teléfonos móviles

5. Preferencias del usuario y características Carga actual del servidor Dispositivo de acceso Entorno heterogéneo SOLICITUD Cliente RESPUESTA Servidor Web Ancho de banda alto 10M-100M Ethernet Ancho de banda medio 128K-1.5M ISDN, DSL, Cable Modems Tipo de acceso y estado de la red

6. Problema: heterogeneidad El servidor proporciona contenidos con diferentes medios sin tener en cuenta esta heterogeneidad. Usuarios que usan dispositivos con limitaciones y con una conexión lenta experimentan una gran frustración debido a la lentitud en obtener los contenidos o por la imposibilidad de ver ciertos medios. El diseño de un sitio web sirviendo a todos los usuarios la misma página no es adecuado. Dispositivo de acceso del usuario CONTENIDOS RICOS EN OBJETOS MULTIMEDIA Servidor de contenidos USUARIO Tipo de acceso del usuario y estado de la red CARACTERÍSTICAS DEL USUARIO AMBIENTE DE INTERACCIÓN INTERACCIÓN UBICACIÓN DEL USUARIO

7. Problema: La necesaria formación del docente para la atención en la diversidad • La disparidad en los logros de aprendizaje y la desigualdad en el acceso a oportunidades educativas de calidad. (IESALC, 2008, p. 133). • El bajo nivel de acceso a las Instituciones de Educación Superior (IES) que, en gran medida, obedece a que “la noción de la diversidad como derecho humano individual y de grupos no ha sido reconocida en el ámbito de la educación superior” (Aponte-Hernández, 2008 p. 133). Al respecto el informe reporta la necesidad de identificar habilidades necesarias para optar y acceder a las IES y de definir y aplicar políticas de inclusión, calidad y equidad. • La exigencia a las instituciones de Educación Superior (IES) formadoras de docentes de responder al “desarrollo de capacitar a la nueva generación de docentes para incorporar en sus clases las nuevas herramientas de aprendizaje” (UNESCO 2004, p13), en un ambiente proporcionado por la TIC.

8. Soluciones Sistemas Hipermedia Adaptativos en ambientes de aprendizaje heterogéneos - Barcelona Media, 25 de noviembre de 2009

9. Diferentessoluciones La formación del docente para apoyar procesos de formación inclusivos desde dos puntos de vista diferentes y complementarios: • Diseño Universal • Diseño Inclusivo

10. Diseño Universal Es una tendencia internacional liderada por la WAI (Web Accessibility Initiative) que introduce el concepto de Accesibilidad Web (AW) como: • Que personas con o sin discapacidad puedan hacer uso de la web sin restricciones de acceso • Un contenido web (imágenes, textos, vídeos, etc) no es accesible cuando se omite información que puede ser relevante. • Se plantean una serie de lineamientos que buscan facilitar la labor de creación de contenidos web para todos. • Web Content Accessibility Guidelines (WCAG) 2.0

11. Diseño Universal EJEMPLO: • Texto alternativo: “Ciclo del agua” • Texto descriptivo: “Esta es una imagen en la que se presenta el ciclo del agua, las etapas de este ciclo son …”

12. Diseño Inclusivo Para un educador, la idea de personalizar los ambientes de aprendizaje para cada estudiante podría ser de lo peor, ridículo y a lo mejor utópico. Sin embargo, con el soporte técnico adecuado la personalización es factible. Los sistemas virtuales cuando se diseñan correctamente tienen la capacidad de transformar y personalizar el contenido educativo. Jutta Treviranus

13. Aplicaciones Adaptativas Sistemas Hipermedia Adaptativos en ambientes de aprendizaje heterogéneos - Barcelona Media, 25 de noviembre de 2009

14. ¿ Que se puede adaptar ? Adaptación a nivel de contenidos (presentación) • Adaptar el texto: adaptación al lenguaje natural o a trozos de texto (insertar y eliminar párrafos, extender texto, explicaciones complementarias, alterar fragmentos, ordenarlos ...) • Adaptar la tecnología multimedia • Adaptar la modalidad: el mismo contenido se puede presentar utilizando diferentes medios según las preferencias del usuario, habilidades, estilo de aprendizaje y entorno de trabajo Técnicas • Se incluye texto condicional • Se sustituyen algunas palabras por explicaciones largas • Se almacenan trozos diferentes de páginas • Se tienen patrones para determinar que se muestra

15. ¿ Que se puede adaptar ? Adaptación a nivel de enlaces (navegación) • Ocultar enlaces: deshabilitar, ocultar o eliminar • Ordenarlos • Poner anotaciones sobre el contenido al que apunta el enlace • Dar los contenidos secuencialmente • Modificar el mapa de los contenidos • Modificar los enlaces que estaban en la página que escribió el autor • Generar nuevos enlaces que no ha puesto el autor: a otros documentos, a otros conceptos relacionados y a sitios relevantes Técnicas: • Modificar las características de los enlaces • Incluir nuevos enlaces

16. ¿ Que se puede adaptar ? • Adaptación de los contenidos • Adaptación de los enlaces • Pero también: • Las actividades pedagógicas • Las herramientas de comunicación • Los estudiantes con los que puede colaborar • Los ejercicios, problemas y trabajos que se le proponen • El feedback durante la resolución de ejercicios y problemas Brusilovsky [BRU99] y V. M. Chieu [CHI05]

17. Sistemas Hipermedia Adaptativos Sistemas Hipermedia Adaptativos en ambientes de aprendizaje heterogéneos

18. Sistemas Hipermedia Adaptativos - AHS • Una limitación en las tradicionales aplicaciones hipermedia “estáticas” es que proporcionan la misma página de contenido y el mismo conjunto de enlaces a todos los usuarios. • Para cada usuario se construye un modelo del usuario que contiene reglas, preferencias y conocimiento. • Los SHA son una alternativa al tradicional “uno sirve para todos” utilizado en los sistemas hipermedias “estáticos”. • Brusilovsky define un SHA como “Cualquier sistema hipertexto o hipermedia que refleje en un modelo de usuario algunas de sus características y que aplica este modelo para adaptar el sistema al usuario”.

19. Adaptativos Adaptables El sistema inicia la adaptatividad (no hay control por parte del usuario) El sistema inicia la adaptatividad con información previa del usuario sobre los cambios El usuario selecciona la adaptación entre las propuestas sugeridas por el sistema El usuario desea la adaptabilidad soportada por herramientas (y realizadas por el sistema) El usuario inicia la adaptabilidad (no es inicializada por el sistema) Adaptativo vs Adaptable El concepto de adaptación ha sido ampliamente investigado en el campo de los sistemas hipermedia y se ha demostrado que en puede proporcionar mejores entornos y un mayor rendimiento. Oppermann [OPP97] define dos clases de sistemas para dar soporte a los usarios: • Los sistemas Adaptables permiten al usuario cambiar ciertos parámetros del sistema y adaptar su comportamiento de acuerdo a estos cambios. • Los sistemas Adaptativos se adaptan a los usuarios automáticamente basándose en las suposiciones que el sistema hace de las necesidades de los usuarios.

20. Adaptativo, Adaptable, Dinámico De Bra [BRA99] tiene en cuenta las preferencias del usuario y clasifica los SHA en: Adaptables. El usuario puede proveer algún tipo de perfil (p.ej. a través de un cuestionario).El sistema proporciona una versión de la aplicación hipermedia que corresponde al perfil seleccionado, como por ejemplo las herramientas para adaptar la interficie del usuario son muy utilizadas por usuarios noveles pero poco utilizadas por los experimentados. Adaptativos. El sistema monitorea el comportamiento del usuario y adapta la presentación consecuentemente.La evolución del usuario y sus conocimientos pueden ser (parcialmente) deducidos de sus accesos a las páginas. La mayoría de acciones de adaptación están basadas en las acciones de navegación del usuario, y posiblemente en la interacción con otros usuarios. Dinámicos. El comportamiento del usuario es monitoreado como en el caso anterior pero genera una presentación a partir de trozos de información.En lugar de adaptar una presentación predefinida, se genera una presentación a partir de items de información atómicos.

21. Arquitectura SHA Sistemas Hipermedia Adaptativos en ambientes de aprendizaje heterogéneos

22. Permiten definir los valores de las variables consideradas Arquitectura SHAAD Lado Cliente Lado Servidor GENERADOR DE CONTENIDOS REPOSITORIO DE CONTENIDOS Mecanismos para la caracterización de las VARIABLES DE ADAPTACIÓN Módulos de Transformación de Media Object Decisión del perfil del usuario Decisión tecnológica MOTOR DE DECISIONES MOTM MOTM Decisión Interactiva MOTM MOTM Nuevos Contenidos adaptados

23. Arquitectura SHAAD Lado Cliente Lado Servidor GENERADOR DE CONTENIDOS REPOSITORIO DE CONTENIDOS Mecanismos para la caracterización de las VARIABLES DE ADAPTACIÓN Módulos de Transformación de Media Object Decisión del perfil del usuario Decisión tecnológica MOTOR DE DECISIONES MOTM MOTM Decisión Interactiva MOTM MOTM Nuevos Contenidos adaptados Núcleo del Sistema. Lugar en el que las variables de adaptación y los contenidos disponibles son evaluados

24. Incluye los mecanismos de adaptación determinados por el Motor de Decisión Arquitectura SHAAD Lado Cliente Lado Servidor GENERADOR DE CONTENIDOS REPOSITORIO DE CONTENIDOS Mecanismos para la caracterización de las VARIABLES DE ADAPTACIÓN Módulos de Transformación de Media Object Decisión del perfil del usuario Decisión tecnológica MOTOR DE DECISIONES MOTM MOTM Decisión Interactiva MOTM MOTM Nuevos Contenidos adaptados

25. Los datos pueden ser proporcionados por diferentes fuentes Arquitectura SHAAD Lado Cliente Lado Servidor GENERADOR DE CONTENIDOS REPOSITORIO DE CONTENIDOS Mecanismos para la caracterización de las VARIABLES DE ADAPTACIÓN Módulos de Transformación de Media Object Decisión del perfil del usuario Decisión tecnológica MOTOR DE DECISIONES MOTM MOTM Decisión Interactiva MOTM MOTM Nuevos Contenidos adaptados

26. Implementación: MAS-SHAAD Cliente Servidor 1. Navegador cliente: Petición HTTP 6. Servidor: Respuesta HTTP Adaptada Navegador cliente Servidor web 2. Agentes servidor: Cuales son las características y preferencias del cliente? 4. Agentes servidor: Solicitar contenidos para adaptar Repositorio de contenidos servidor web Agentes servidor web Agente cliente 3. Agente cliente: Entrega características y preferencias del cliente 5. Entrega de los contenidos Preferencias cliente Características del dispositivo de acceso

27. Variables para el modelado del usuario Sistemas Hipermedia Adaptativos en ambientes de aprendizaje heterogéneos - Barcelona Media, 25 de noviembre de 2009

28. User interaction adaptación = f(características del usuario, tecnología, interacción) User characteristics Un punto en este espacio representa la adaptación que se debe hacer teniendo en cuenta las características del usuario, la tecnología utilizada y su iteración con otros usuarios y con el sistema. Technology Variables Se pueden agrupar en tres dimensiones: • Características del Usuario: preferencias, conocimiento, actividad de navegación, etc. • Contexto: estado de la red, características del dispositivo de acceso, red de acceso, etc. • Interacción del usuario: colaborativo, interacción cooperativa para transformar un grupo de trabajo en un equipo de trabajo.

29. Ejemplo: Características del usuario En el caso de un entorno de aprendizaje hablaríamos de las características del estudiante. Una de las diferentes técnicas para modelar las características del estudiante es el modelo de Felder (Felder-Silverman Learning Style Model).

30. Estilos de Aprendizaje:Modelo de Felder Dr. Ramón Fabregat Gesa ramon.fabregat@udg.es

31. Introducción • Introducción • Modelo de Felder • Discordancia Estudiante – Profesor • Ejemplos de aplicación • Estilos de aprendizaje: Patrones preferidos por el estudiante de cómo prefiere … • percibir la información desde el exterior, • relacionar los diferentes conceptos, • y realizar los procesos de pensar, comparar, recordar y resolver problemas (O’Neil, 1978) • Los materiales van a ser creados teniendo en cuenta estos patrones. • Los contenidos educativos son adaptados al estilo de aprendizaje del estudiante.

32. a b 11 9 7 5 3 1 1 3 5 7 11 9 Modelo de Felder • Introducción • Modelo de Felder • Discordancia Estudiante – Profesor • Ejemplos de aplicación • Realizar el Index Learning Style (ILS) Leer cada pregunta y seleccionar a o b Elegir una única respuesta Si se pueden aplicar las dos, seleccionar la que hagas mas frecuentemente Contar el número de a’s y de b’s de cada columna(por ejemplo, 8 a’s y 3 b’s) Restar al valor mayor el menor (8 – 3 = 5) Escribe la diferencia y la letra seleccionada mas veces5 a’s

33. Modelo de Felder • Introducción • Modelo de Felder • Discordancia Estudiante – Profesor • Ejemplos de aplicación • Clasifica a los estudiantes considerando cinco categorías: • Sensitivos / Intuitivos • Visuales / Verbales • Inductivos / Deductivos • Activos / Reflexivos • Secuenciales / Globales • Apropiado para estudios de ingeniería y de ciencias de la computación

34. Percepción de la información • Introducción • Modelo de Felder • Sensitivos: Visiones, sonidos y sensaciones físicas. Concretos, prácticos, orientados hacia hechos y procedimientos. • Intuitivos: Memorias, ideas y comprensión. Conceptuales, innovadores, orientados hacia teorías y significados. • Sensitivos / Intuitivos • Visuales / Verbales • Inductivos / Deductivos • Activos / Reflexivos • Secuenciales / Globales

35. Recepción (input) de la información • Introducción • Modelo de Felder • Visuales: Prefieren representaciones visuales como fotos, diagramas, esquemas... • Verbales: Prefieren sonidos, fórmulas y explicaciones escritas y habladas • Sensitivos / Intuitivos • Visuales / Verbales • Inductivos / Deductivos • Activos / Reflexivos • Secuenciales / Globales

36. Organización de la información • Introducción • Modelo de Felder • Inductivos: Prefieren presentaciones orientadas de lo específico a lo general. Hechos y observaciones primero, luego infieren los principios. Estudiantes. • Deductivos: Prefieren presentaciones orientadas de lo general a lo específico. Primero los principios y luego deducen las aplicaciones. Profesores. • Sensitivos / Intuitivos • Visuales / Verbales • Inductivos / Deductivos • Activos / Reflexivos • Secuenciales / Globales No incluido en el ILS

37. Procesado de la información • Introducción • Modelo de Felder • Activos: Aprenden probando y haciendo cosas, y trabajando con otras personas. • Reflexivos: Aprenden meditando las cosas, y trabajando solos. • Sensitivos / Intuitivos • Visuales / Verbales • Inductivos / Deductivos • Activos / Reflexivos • Secuenciales / Globales

38. Progreso hacia el entendimiento • Introducción • Modelo de Felder • Secuenciales: Aprenden de forma lineal realizando pasos lógicos pequeños hacia el resultado. Resuelven los problemas de forma lineal por lo que son fáciles de seguir las soluciones • Globales: Aprenden de forma global, piensan en /aprenden todo el sistema primero y luego se concentran en los detalles. Aprenden a saltos. Cuando dan la solución puede parecer que sea sacada del sombrero pues su razonamiento no es lineal. • Sensitivos / Intuitivos • Visuales / Verbales • Inductivos / Deductivos • Activos / Reflexivos • Secuenciales / Globales

39. Discordancia • Introducción • Modelo de Felder • Discordancia Estudiante – Profesor • Ejemplos de aplicación • Estudiantes 1: Visuales Sensitivos Activos Secuenciales • Profesores 2 : Verbales Intuitivos Ni Activos ni reflexivos Secuenciales Deductivos 1 Zyno, M.S. 2003. A contribution to validation of score meaning for Felder-Soloman’s Index of Learning Styles. ASEE Conference Proceedings, Session 2351. 2 Felder, R. and L. Silverman. 1988. Learning and teaching styles in engineering education. Engr. Education, 78(7) 674-681

40. SHABOO • Introducción • Modelo de Felder • Discordancia Estudiante – Profesor • Ejemplos de aplicación Dependiendo del estilo de aprendizaje se adapta el orden jerárquico en el que se entrega el material multimedia de los contenidos También utiliza las técnicas de ocultamiento y anotación adaptativa de enlaces

41. TANGOW • Introducción • Modelo de Felder • Discordancia Estudiante – Profesor • Ejemplos de aplicación Se usa la información implícita obtenida por el sistema para dinámicamente modificaro no la estructura del curso y la secuencia previamente seleccionada Secuenciales: Orden preestablecido Anterior<- >Siguiente Globales: Quieren ver todo el material Menú Un estudiante Secuencial cambia a Global si sistemáticamente hacen anterior y siguiente sin estar mucho tiempo en las páginas intermedias Un estudiante Global cambia a Secuencial si accede a las páginas en el orden del menú Sensitivos: Ejemplificación Exposición Intuitivos: Exposición Ejemplificación Se cambia de estilo si sistemáticamente van a la siguiente página.

42. Sensitivo / Intuitivo • Visual / Verbal • Inductivo / Deductivo • Activo / Reflexivo • Secuencial / Global pero sólo considera 4 de ellos. Modelo de Felder En este caso las características del usuario serían las características del estudiante. Una de las diferentes técnicas para modelar las características del estudiante es el modelo de Felder (Felder-Silverman Learning Style Model). En resumen, este modelo clasifica al estudiante en 5 niveles:

43. Motor de decisión

44. Problema Muchos trabajos sólo han considerado una de las dimensiones o las consideran en un orden preestablecido El motor de decisión va tomando las decisiones considerando los modelos secuencialmente

45. Ejemplos (entorno educativo) a) La adaptación basada en el modelo del estudiante nos indica por ejemplo que lo mejor es mostrarle un video, pero el dispositivo de acceso que está utilizando no permite visualizarlo. b) La adaptación basada en el modelo de interacción nos indica que dos estudiantes deben compartir una aplicación (p. ej. videoconferencia) pero la red en la que se encuentran no permite utilizarla.

46. Solución • Tener en cuenta simultáneamente “todas” las variables consideradas. • En los dos ejemplos anteriores el sistema realiza una mejor adaptación : • a) mostrando una secuencia de imágenes en el primer caso • b) activando una aplicación permitida (p.ej. mensajeria instantánea) • No fraccionar el problema sin lugar a dudas aumenta la complejidad • Se propone considerar el uso de Sistemas Multiagentes para conceptualizar e implementar Sistemas Hipermedia Adaptativos en Ambientes de Aprendizaje Heterogéneos

47. ARrELS:Realidad Aumentada en Sistemas de Gestión del Aprendizaje Adaptativos para Todos Sistemas Hipermedia Adaptativos en ambientes de aprendizaje heterogéneos - Barcelona Media, 25 de noviembre de 2009

48. ALTER-NATIVA:“Referentes curriculares con incorporación tecnológica para facultades de educación en las áreas de lenguaje, matemáticas y ciencias para atender poblaciones en contextos de diversidad” Sistemas Hipermedia Adaptativos en ambientes de aprendizaje heterogéneos - Barcelona Media, 25 de noviembre de 2009

49. Tecnologías emergentes para la atención a la diversidad, la experiencia de la Universitat de Girona Ramon Fabregat Gesa – ramon.fabregat@udg.edu Grupo de Comunicaciones y Sistemas Distribuidos (BCDS) Institut d’Informàtica i Aplicacions (IIiA) Universitat de Girona (UdG) Catalunya - España El problema de la heterogeneidad en los Sistemas Hipermedia Adaptativos