boletín 1020

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El futuro del aprendizaje con tecnología: un informe de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos

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Vivimos un momento en que los investigadores del aprendizaje prestan atención al afecto y la emoción, al discurso y los gestos así como a la cognición corpórea. Exploran el uso de sensores, experiencias inmersivas, realidad aumentada, big data, reconocimiento de voz, interfaces táctiles, ropa inteligente, aprendizaje a nivel comunidad, entornos de juego con múltiples participantes y mundos virtuales.

Como parte de sus esfuerzos por promover soluciones innovadoras en el campo del ciber-aprendizaje, la Fundación Nacional de Ciencias ha apoyado centenares de proyectos y sus líderes han tenido reuniones anuales desde hace cinco años. Un grupo de investigadores de la comunidad resultante escribió este informe que reseñamos. Entre los propósitos del documento está presentar las características de la investigación en este campo. Incluyen: la orientación hacia un horizonte educativo y tecnológico de alrededor de diez años en el futuro, el énfasis en la equidad que la tecnología puede aportar, la idea del aprendizaje a través de diferentes contextos comunitarios, la investigación que utiliza diseños innovadores para aprender y para recuperar datos, la expresión del estudiante a través de la programación, construcción e invención de propuestas, y la ciencia convergente (diferentes disciplinas integradas alrededor de un problema).

En el informe se presentan seis géneros emergentes:

  1. Mapeo comunitario: los alumnos aprenden en los contextos por donde se mueven en su comunidad, al hacer uso de herramientas de geolocalización, lo que les permite usar y generar mapas asociados a lo que les interesa aprender. Entre los proyectos asociados están Cities of Learning y Mobile City Science.
  2. Construcción expresiva: para expresarse, los estudiantes ya no solo teclean y mueven un ratón. Ahora tocan, hacen gestos, hablan y dibujan, entre otras posibilidades, en dispositivos muy variados. Pueden presentar ideas a través del diseño de un robot, un videojuego, instrumentos musicales. DataSketch y Makescape son proyectos de este grupo.
  3. Espacios de desempeño digital: implican la posibilidad de que el estudiante interactúe con un contexto digital que aparece en las paredes, pisos y mobiliario del aula, como el caso del proyecto RoomQuake donde los aprendices miden movimientos sísmicos y propagación de ondas en diferentes partes del salón a través de simuladores.
  4. Pares y tutores virtuales: exploran el uso de agentes pedagógicos basados en técnicas de inteligencia artificial para apoyar interacciones sociales y cognitivas que usan no solo texto sino también gestos, habla y otros tipos de input. Los agentes utilizan comunicación verbal y no verbal para potenciar el aprendizaje y la motivación. Un ejemplo es el proyecto Alex que explica conceptos científicos.
  5. Laboratorios científicos remotos: solucionan el problema de falta de laboratorios físicos por su costo o inaccesibilidad. Incluyen proyectos como iLabStudio.
  6. Interfaces táctiles de aprendizaje colaborativo: cuando grupos de estudiantes trabajan en una sola pantalla táctil, hay más conversación sobre el tema y mayor colaboración. Un ejemplo es el proyecto Touch Counts para aprender a contar.

Adicionalmente, presentan métodos para investigar y mejorar los diseños de aprendizaje:

  1. Análisis multimodal: implican el análisis de fuentes de datos visuales, auditivos, gestuales y de movimiento para inferir cómo aprende el estudiante. Un proyecto en este rubro es ELASTIC3S.
  2. Analíticas para la evaluación: a través del análisis de clics y tecleo asociados a registros temporales, por ejemplo, es posible realizar evaluación formativa usando videojuegos y otras experiencias en lugar de exámenes, con evaluaciones "sigilosas" (stealth). Por ejemplo, al usar Impulse, los aprendices juegan con las leyes de Newton.
  3. Diseño centrado en el usuario y en la comunidad: se trata de iniciativas que involucran al usuario y a su comunidad en el diseño de las tecnologías que utilizarán. Se trabaja con niños pequeños, personas con necesidades especiales y poblaciones vulnerables. Uno de los proyectos en esta categoría es ScienceKit for Science Everywhere.

Roschelle, J., Martin, W., Ahn, J. & Schank, P. (Eds.). (2017). Cyberlearning Community Report: The State of Cyberlearning and the Future of Learning With Technology. Menlo Park, CA: SRI International.