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Presentación de contenidos en entornos educativos virtua-
les basada en la adaptación a los estilos de aprendizaje
Presentation of subject-matters in virtual educational enviroments based in the adaptation to
the learning styles
Yasunari Ramírez León
Universidad Simón Bolívar-Venezuela
ydelvramirez@usb.ve
Recibido: 7/10/2011
Aceptado: 23/12/2011
Resumen
En este artículo se describe una metodología de adaptación de presentación de
contenidos basada en agentes de software y servicios web para ser empleada en
plataformas de elearning.
En principio, a modo de contextualización se enfoca lo referido a la transición social
producida por la influencia de las TIC’s así como en la educación. Del mismo modo, se
aborda el advenimiento de la educación a distancia y la problemática educativa
subyacente en ésta, así como también la importancia de los estilos de aprendizaje en
relación al hecho educativo.
Luego, se describen brevemente las fases de la metodología propuesta que en
misma lo que pretende es ofrecer al lector una orientación muy general acerca del
proceso de adaptación de contenidos en función de los estilos de aprendizaje en
plataformas de teleformación y se subrayan algunas reflexiones finales.
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Abstrat
This article describes a methodology for adaptation of subject-matters presentation
based on software agents and web services to be used in e-learning patforms.
It starts with a contextualization about the social transition produced by the influence of
the ICTs as well as in education. At the same time, we reflect around the arrival of
distance education and the underlying educational problem in this, as well as the
importance of the learning fact in relation of learning styles.
Then, we briefly describes the phases of a proposal of methodology which offers a
very general guidance of the process of adaptation based on the styles of learning in e-
learning platforms.
Palabras Clave: adaptación de contenidos, e-learning, aprendizaje automático, agen-
tes.
Keywords: content adaptation, e-learning, machine learning, software agents.
1. Introducción
En los últimos tiempos, nuestra sociedad ha experimentado una transformación
acelerada entendida, en el pensamiento de muchos autores, como el nacimiento de
una nueva sociedad cuyas expresiones más complejas se han sintetizado en lo que
hoy hemos venido denominando de múltiples formas como sociedad digital, sociedad
red, sociedad del conocimiento, sociedad de la información, era de la inteligencia; y
que, según Zapata (2002), hacen referencia al impacto que han tenido las nuevas
tecnologías en los diferentes procesos de transición de la sociedad.
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Con el advenimiento de esta nueva sociedad, las nuevas tecnologías han impactado
en la educación de una forma decisiva en su transformación; ya que están creando
entornos que facilitan que los usuarios puedan realizar actividades formativas
independientemente del tiempo y del espacio en el que se encuentran el profesorado y
alumnado.
Este hecho resulta lógico, pues la enseñanza no puede quedar al margen de la
realidad, por lo que está claro que la influencia tecnológica en la educación ha dado
origen a una diversidad de nuevas formas de enseñar y aprender que compromete al
profesorado a repensar y replantear los procesos didácticos, en función del potencial
que les otorgan las tecnologías de la información y comunicación.
En este orden de ideas, Delors (1996) apunta que los sistemas educativos:
“[...] deben responder a los múltiples retos que les lanza la sociedad de la
información, en función siempre de un enriquecimiento continuo de los
conocimientos y del ejercicio de una ciudadanía adaptada a las exigencias de
nuestra época”.
Desde este punto de vista, las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones
(TIC’s) están llamadas a ser no solo promotoras de nuevos entornos de aprendizaje,
sino también generadoras de procesos de enseñanza aprendizaje más efectivos y
eficientes.
En este contexto, han surgido los entornos de educación a distancia, que hoy día son
objeto de interés de múltiples perspectivas que intentan solucionar algún aspecto de la
compleja realidad educativa, así como problemas heredados de la reproducción de
clases presenciales en esta modalidad emergente.
Algunos de los problemas a los que se enfrentan los entornos de educación a
distancia, tienen su origen en las limitaciones de los entornos de educación presencial.
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El alumnado recibe materiales y debe realizar actividades de estudio que no tienen en
cuenta sus características individuales.
Otros problemas están asociados con la falta de planificación en el uso de
metodologías y herramientas que faciliten los procesos enseñanza aprendizaje. Es
decir evaluaciones, materiales y actividades son preparados sin seguir una
metodología unificada que oriente el proceso de aprendizaje.
Los problemas descritos siguen presentes en los entornos de aprendizaje a distancia.
Sin embargo, existen diversas perspectivas desde las cuales se han utilizado las
Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC’s) para mejorar dichos
entornos. De este modo, han surgido nuevas versiones de la educación a distancia,
como la formación a través de Internet. Se pueden encontrar diferentes
denominaciones en inglés como Web-based training’, Web-based instruction’, online
learning’, o la expresión común y mayor conocida que es eLearning.
En cualquiera de sus acepciones, y como indica Marcelo (2002) “se trata de una
modalidad de formación que permite utilizar las potencialidades de la red para acercar
la formación a sus posibles usuarios”.
Las mejoras introducidas a los entornos de formación a través de Internet por el uso
de las TICs, se han materializado asimismo, en la aparición de plataformas de
teleformación (aulas virtuales), sistemas hipermedia adaptativos, el aprendizaje
colaborativo soportado por computador y los sistemas recomendadores; aunque estos
últimos no han propuesto alternativas específicamente para la educación, su
experiencia proporcionan ideas de cómo mejorar los entornos de aprendizaje virtual.
Distintos autores plantean que a pesar del gran potencial que poseen las plataformas
de teleformación y los recursos hipermedia, basados en web, como medios didácticos
destinados a favorecer el aprendizaje en algún área específica del conocimiento, no se
ha traducido la aplicación de ellos, en general, en aprendizajes más efectivos (Chen &
Ford (1997); Gilbert & Han (1999); Karagiannidis & Sampson (2004). Esto ocurre,
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principalmente, porque presentan la información de una única manera, basada en una
sola estrategia instruccional, sin considerar las diferentes particularidades de los
distintos potenciales usuarios.
Para lograr un aprendizaje efectivo, se considera el hecho de que las particularidades
cognitivas de los discentes son diferentes de un individuo a otro, tal y como lo expresa
Vélez (2008):
“[...] el aprendizaje es un proceso muy complejo que involucra múltiples
variables y que por ser un acto humano implica que es particular y que se
lleva a cabo de manera diferente en cada individuo”.
En virtud de lo anterior, muchos investigadores en el campo de la educación
consideran los estilos de aprendizaje como un factor importante en el proceso de
aprendizaje y están de acuerdo en que incorporándolos a la educación se puede
facilitar el aprendizaje a los estudiantes [Hong y Kinshuk, (2004)].
Felder (1988), por ejemplo, argumenta que los estudiantes con una preferencia fuerte
por un estilo de aprendizaje pueden tener dificultades en el proceso si el entorno de
enseñanza no se adapta a su estilo de aprendizaje [Felder y Silverman, (1988)].
Desde un punto de vista teórico, se puede defender que incorporar los estilos de
aprendizaje hace que el proceso de aprendizaje sea más fácil para el alumnado y
aumente la eficiencia.
Algunos otros experimentos alusivos a esta temática, demuestran que proporcionar
estrategias didácticas que se adecuen al Estilo de Aprendizaje del alumnado puede
ser un factor importante en el resultado del aprendizaje [Chen y Macredie, (2002)]
[Bajraktarevic (2003)].
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Es evidente entonces, que no todos los alumnos aprenden de la misma forma, pues
existen diversos “estilos de aprendizaje” que un sistema de enseñanza a través de
Internet podría tener en cuenta, si se lograra “personalizar” su estructura en alguna
medida para aprovechar el conocimiento derivado del estilo de aprendizaje de un
estudiante para adoptar las mejores estrategias educativas.
Numerosas investigaciones afirman asimismo, que la adaptación de materiales de
enseñanza basada en la identificación previa de los estilos de aprendizaje de los
estudiantes contribuye al mejoramiento de la calidad del proceso de formación
[Montgomery, S. (1995). , Carver y Otros (1999), Peña, C.; Mejia, C.; Gomez, S. &
Fabregat, R.(2008), Sangineto, E.; Capuano, N.; Micarelli, A. & Gaeta, M. (2007)],
ofreciendo al profesorado una solución automática para conocer las preferencias en
términos de estilos de aprendizaje de sus estudiantes, y soportando el proceso de
generación de diseños instruccionales ajustados a las particularidades de cada
estudiante.
Esta afirmación nos ha despertado la inquietud acerca de cómo lograr que un entorno
virtual de aprendizaje, enmarcado en una plataforma de teleformación se adapte a los
estilos de aprendizaje del alumnado; la cual ha dado orígen a una investigación piloto
que pretende en principio, definir el proceso de adaptación del entorno virtual al estilo
de aprendizaje y posteriormente, implementar el proceso definido, a fin de constatar si
efectivamente es funcional y aplicable.
2. ¿Qué se puede adaptar en entornos virtuales?
A lo largo del quehacer investigativo en esta línea, se han revisado numerosos
trabajos en los cuales se han hecho desarrollos orientados a lograr la adaptación en
base a estilos de aprendizaje en entornos virtuales, en los que se han propuesto
diferentes procesos de adaptación que permiten abarcar las preferencias de
aprendizaje, el nivel cognitivo, los niveles de competencias, las capacidades de trabajo
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en actividades colaborativas, las características de acceso a la plataforma, entre otros;
lo cual hace entonces viable el proceso de adaptación.
De acuerdo con Paredes (2008), para proporcionar a los estudiantes cursos adapta-
dos a su modelo de estudiante se pueden tener en cuenta dos aspectos. Un aspecto
se refiere a qué puede ser adaptado. Según el citado autor, existen diferentes méto-
dos para crear cursos adaptativos, que determinan que características del entorno vir-
tual son diferentes para distintos estudiantes. Las características que pueden ser
adaptadas se pueden dividir en dos grupos, adaptación de contenidos y adaptación de
opciones de navegación (Brusilovsky, 2001).
La adaptación de opciones de navegación se basa en los vínculos e incluye elementos
como guía directa, adaptación de mapas, ordenación, ocultación, anotación y genera-
ción de enlaces. La adaptación de contenidos por su parte, incluye elementos como
presentación multimedia adaptativa, presentación textual adaptativa y adaptación de la
modalidad (el mismo contenido se puede presentar utilizando diferentes medios según
las preferencias del usuario, habilidades, estilo de aprendizaje y entorno de trabajo).
Otro aspecto importante a considerar en la adaptación, es las características del usua-
rio a las que se adapta. Por ejemplo, el conocimiento previo, los objetivos de aprendi-
zaje, las habilidades cognitivas, así como los estilos de aprendizaje del alumnado. En
la adaptación a las preferencias y habilidades de los estudiantes, especialmente en el
contexto de los estilos de aprendizaje, existe además otra dimensión (Jonassen y
Grabowski, 1993), que hace referencia a si se adaptan los contenidos y opciones de
navegación a las preferencias y habilidades del estudiante.
Teniendo en cuenta lo anteriormente dicho, se ha iniciado una investigación a los
efectos de proponer y aplicar de forma piloto, una metodología a través de la cual se
puedan aplicar los métodos y técnicas de adaptación a un diseño didáctico alojado en
una plataforma de teleformación, en función de los estilos de aprendizaje (E.A.), que a
continuación se abordará.
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3.
¿Cómo adaptar la presentación de contenidos en entornos virtuales?
Para abordar el tema de la adaptación de contenidos en entornos virtuales se hace
necesario integrar diversas disciplinas, a saber: los Estilos de Aprendizaje que es un
campo de investigación de la psicología cognitiva y la Hipermedia Adaptativa que es
un campo interdisciplinario que involucra aspectos de Inteligencia Artificial.
En opinión de los autores, el proceso de adaptación es un proceso complejo que
requiere definir una metodología para llevar a cabo la adaptación. De allí que se ha
propuesto una metodología de adaptación denominada MAEA-LMS (Metodología de
Adaptación de la Presentación de Contenidos Didácticos en función de los Estilos de
Aprendizaje en Plataformas de Teleformación) que se implementará mediante una
prueba piloto dentro del marco de la virtualización de los contenidos didácticos de las
asignaturas del Master Iberoamericano en Educación a Distancia impartido por la
Universidad de Granada (UGR).
En la mencionada metodología, se contemplan las etapas que a continuación se
describen: Selección del Modelo de Estilo de Aprendizaje sobre el cual adaptar. En
primer lugar, a criterio de los autores, debe hacerse un concienzudo análisis y estudio
de los diversos modelos de estilos de aprendizaje existentes hasta ahora (Kolb, Honey
& Alonso, Felder & Silverman, Myers-Briggs, Dunn & Dunn, Honey y Mumford,
Cuadrantes Cerebrales de Herrmann, entre otros) y de sus respectivas dimensiones,
de acuerdo a las características cognitivas del usuario a las que se requiera adaptar la
presentación de los contenidos.
Determinar el estilo de aprendizaje del alumnado empleando el instrumento corres-
pondiente al modelo de estilo de aprendizaje seleccionado. En esta etapa, se debe
aplican el (o los) test correspondiente al modelo de estilos de aprendizaje sobre la ba-
se del cual se hará la adaptación de contenidos. A criterio de los autores, esta fase es
esencial pues definirá en la población estudiantil objeto de estudio, el estilo de apren-
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dizaje de cada alumno y proporcionará una idea de cómo agrupar al alumnado en fun-
ción de sus preferencias cognitivas comunes; lo cual servirá de base para la interac-
ción en el trabajo colaborativo. En el estudio investigativo que nos ocupa, en esta fase,
se ha seleccionado el Modelo de Felder & Silverman; por cuanto ha sido satisfactoria y
ampliamente empleado en sistemas hipermedia adaptativos y en diseños instruccio-
nales adaptativos, como los desarrollados en trabajos como el de Raúl Iglesias Gonzá-
lez y otros (2006), Pedro Paredes Barragán (2008) y sistemas como CS383, MAS-
PLANG, LSAS, entre otros.
Definición del Esquema del Modelo de Adaptación basado en Estilos de Aprendizaje.
Para definir el esquema de adaptación, deben tenerse en cuenta las premisas sobre
las cuales se efectuará la adaptación; es decir las condiciones a partir de las cuales se
procederá a adaptar la presentación de los contenidos. Esto se traduce en líneas
generales en la definición del modelo del usuario de acuerdo al estilo de aprendizaje;
el diseño de los objetos de aprendizaje y secuencias didácticas, la selección
tecnologías de marcado para metadatos educativos, objetos de aprendizaje y
estándares en e-learning que se tomará en cuenta para la adaptación.
Determinación de la relación de los estilos de aprendizaje con los tipos de formatos y
los recursos a incluir en el diseño didáctico. Teniendo definidos los estilos de
aprendizaje del alumnado y los posibles tipos de recursos que se le presentarían de
acuerdo a la tecnología de marcado de metadatos seleccionado; se deberá analizar de
qué forma se pueden relacionar, el tipo de recurso, el formato del mismo y el estilo de
aprendizaje. Esto, con la intención de ofrecer al alumnado, las opciones en cuanto a
recursos didácticos y formatos, que más se ajusten a sus preferencias.
Las tres primeras fases descritas anteriormente de la metodología propuesta, se
pueden resumir en el gráfico que a continuación se muestra:
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Figura 1. Esquematización preliminar de las tres primeras fases del proceso de adaptación de la
presentación de contenidos en plataformas de teleformación.
Aplicar Técnicas de Clasificación Automática. Algunas premisas que se pueden
abstraer de la descripción de las tres primeras fases del proceso de adaptación
propuesto, son las siguientes:
a) Es posible definir el estilo de aprendizaje de un estudiante como un conjunto de
tantos atributos como dimensiones haya en el modelo de estilo de aprendizaje
seleccionado.
b) Es posible relacionar cada atributo asociado a un estilo de aprendizaje con el grado
de preferencia que el estudiante muestre por los diferentes tipos de recursos y sus
formatos respectivos.
c) Es posible crear un atributo específico para representar una medida cuantitativa de
la relación existente entre los atributos.
Selección y Aplicación del Algoritmo de Clasificación, Generación del Árbol de
Decisión. En esta etapa, debe hacerse un estudio de los algoritmos de clasificación
existentes como por ejemplo ID3, C4.5 y realizar algunas pruebas, para seleccionar el
que mejor rendimiento y exactitud tenga. Luego de seleccionar el algoritmo de
clasificación, es necesaria su aplicación, para obtener un árbol de decisión, que
pueda soportar la tarea de clasificación y definir el orden en el cual los tipos de
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recursos se presentarán al estudiante en la plataforma de teleformación de acuerdo a
su estilo de aprendizaje, tal como lo ilustra la figura 2.
Figura 2. Aplicación del Algoritmo de Clasificación y Obtención del Árbol de Decisión.
Implementación del Proceso de Decisión. Este proceso, consiste en recorrer el árbol
de decisión generado en la etapa anterior para obtener el resultado deseado: el orden
de los recursos de aprendizaje ante un requerimiento de un usuario con un estilo de
aprendizaje determinado. La implementación se puede llevar a cabo mediante el uso
de la tecnología de agentes de software, que de acuerdo con Julián & Botti (2000) la
tecnología de agentes se fundamenta en la definición de los comportamientos que
tendrán los agentes.
En líneas generales y para los fines del tema que se aborda en el presente artículo,
puede destacarse que los agentes deben tener comportamientos relativos a las tareas
de clasificación, recepción y procesamiento de solicitudes apoyados por servicios web.
Diseño e Implementación del Repositorio de Objetos de Aprendizaje. En esta etapa,
básicamente, se diseñan, etiquetan y publican en un repositorio objetos de aprendizaje
variados, como pueden ser ejercicios, simulaciones, gráficos, diapositivas, textos,
lecturas, exámenes y resolución de problemas, con el propósito de contar con la
cantidad suficiente de tipos de objetos de aprendizaje para ofrecer un resultado
representativo del ordenamiento de la preferencia de aprendizaje.
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Creación de un Learning Design (LD) e Integración con los Objetos de Aprendizaje.
Teniendo los recursos de aprendizaje etiquetados y publicados en el repositorio de
objetos de aprendizaje, se puede proceder a elaborar el LD respectivo del curso que
se vaya a adaptar. Al crearse el LD, el experto temático (o quien genere el LD),
puede definir el título del curso, el nivel del LD con el cual trabajará (A, B ó C), los
objetivos del curso, prerrequisitos, los roles que intervendrán (estudiante, profesor,
tutor, etc.), las actividades de aprendizaje, los recursos relacionados con estas
actividades, entre otros.
Generación de las Condiciones de las Preferencias de Aprendizaje en el LD. Después
de que se hayan creado los cursos se procederá a implementar dentro del archivo
XML las condiciones que permiten personalizar el LD según las preferencias por los
tipos de recursos de aprendizaje. Para lograr esto, se recurrirá al desarrollo de un
Agente Adaptador que se encargará de preparar el LD para que soporte los tipos
posibles de preferencias de aprendizaje, (ver figura 3).
Figura 3. Comportamiento del Agente Adaptador con respecto al Learning Design.
Integración del LD Adaptado en la Plataforma de Teleformación. Esta etapa
comprende el empaquetamiento del LD creado en fases anteriores de la metodología
propuesta. El empaquetamiento de contenidos se encargará de describir y
empaquetar el material de aprendizaje para que pueda ser llevado a una plataforma
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de teleformación que soporte estándares de e-learning. Este empaquetamiento se
realiza en un archivo con extensión .zip, que contiene un archivo llamado
imsmanifest.xml, con la estructura del curso y el LD que se ha de desarrollar incluido.
4. Reflexiones Finales
Para adaptar o personalizar la didáctica on line, se hace necesario modelar al estu-
diante de acuerdo a las variables a las cuales se quiere adaptar la enseñanza: estilos
de aprendizaje, preferencias, interacción, etc. La personalización de la didáctica en
misma constituye la formación centrada en el alumno, por tanto adquiere una especial
importancia el hecho de poder modelar a cada estudiante, conocer sus rasgos cogniti-
vos, y en función de ello, planear el acto formativo.
Para el logro de esta meta, la metodología propuesta plantea una integración
tecnológica, por cuanto en su modelo de adaptación propone la coexistencia de
tecnología de agentes, de los sistemas de administración de aprendizaje, de los
estándares, de las y de los modelos de referencia en e-Learning; de las tecnologías
para la construcción de unidades de aprendizaje utilizando la especificación y otras
tecnologías utilizadas para la integración y funcionamiento de cada uno de los
sistemas. Esta integración ha sido pensada con la intención de involucrar todos los
aspectos que son tomados en cuenta en cuanto a calidad en elearning, aspecto
importante para cualquier entorno virtual de aprendizaje.
Otro aspecto a destacar es que la metodología de adaptación propuesta, es en suma
la integración de un sistema multiagente con una plataforma de teleformación, que
pretende llevar a cabo el proceso adaptativo de manera independiente de la
plataforma. Esto es, que el proceso de adaptación pueda integrarse en cualquier
plataforma de teleformación.
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