IMPACTO DEL USO DE HERRAMIENTAS COLABORATIVAS EN LA EDUCACIÓN A DISTANCIA

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1 IMPACTO DEL USO DE HERRAMIENTAS COLABORATIVAS EN LA EDUCACIÓN A DISTANCIA Cueva Carrión Samanta Patricia Instituto de Investigación de Ciencias de la Computación Universidad Técnica Particular de Loja spcueva@utpl.edu.ec González Eras Alexandra Cristina Instituto de Investigación de Ciencias de la Computación Universidad Técnica Particular de Loja acgonzalez@utpl.edu.ec Riofrío Guido Eduardo Instituto de Investigación de Ciencias de la Computación Universidad Técnica Particular de Loja geriofrio@utpl.edu.ec Rodríguez Morales Germania del Rocío Instituto de Investigación de Ciencias de la Computación Universidad Técnica Particular de Loja grrodriguez@utpl.edu.ec RESUMEN El uso de las TICs ha influenciado en la educación y especialmente en los estudiantes de la modalidad a distancia; venciendo las barreras de comunicación. El aprendizaje social y abierto constituye una nueva forma de compartir recursos y socializar el aprendizaje; a través del uso de herramientas colaborativas en donde los foros, microbloging y redes sociales apoyan a la creación de la inteligencia colectiva; lo que permite que el estudiante alcance un mejor nivel en su aprendizaje reflejado en su rendimiento académico. Los estudiantes a distancia no disponen de las ventajas de un estudiante de modalidad presencial; el cual puede recurrir a su tutor para solventar personalmente sus dudas sobre los contenidos de las asignaturas. En los entornos virtuales tradicionales se aprecia un intento de tutorizar el aprendizaje del alumno a través de anuncios semanales y material educativo complementario; pero a pesar de ello se puede observar que el rendimiento académico de los alumnos no es satisfactorio, existe un alto nivel de reprobación y deserción. Las herramientas colaborativas incrementan el grado de efectividad en el cumplimiento de tareas con la vinculación a redes de estudio virtuales; fomentando un ambiente de aprendizaje en donde se facilita la resolución de dificultades, la asimilación de contenidos y por ende construyendo la inteligencia colectiva. Palabras Claves TIC, educación, herramientas colaborativas INTRODUCCIÓN La educación a distancia se ha constituido en una alternativa para que las personas realicen sus estudios con flexibilidad de horarios y ubicación física; en un marco de tareas, actividades y plazos

2 definidos por las instituciones Educativas que acreditan sus estudios, las que cada vez utilizan más las TIC s como soporte de nuevas formas de aprendizaje con calidad. En este contexto el uso de herramientas colaborativas cumple un rol relevante al constituirse un medio de soporte del proceso de enseñanza, guiado por el profesor de la asignatura que se imparte a través del uso de foros, chats, blogs, etc. Es así que hoy en día el concepto de colaboración se ha ido introduciendo de a poco pero firmemente en el ámbito educativo tal es el caso de los sistemas e-learning que nos proporcionan la facilidad de acceder, compartir recursos acorde a las materias, talleres, cursos y la posibilidad de compartir con otros alumnos pensamientos, ideas y discusiones dentro de un entorno educativo. Además, los modelos colaborativos de estudiante facilitan enormemente el grado de efectividad en el cumplimiento de tareas y contribuciones voluntarias creando un entorno enriquecedor para todo aquel que se beneficie de este espacio, explicándose la forma en cómo el estudiante recepta y procesa la información. En la presente comunicación se aborda el aprendizaje colaborativo mediado por herramientas sociales analizando el nivel de colaboración registrado en la plataforma de e-learning de la UTPL, a través de minería de datos educativos obtenidos de los foros planteados en el Entorno Virtual de Aprendizaje como una actividad que deben cumplir los estudiantes de la modalidad a distancia comprobando la correlación que existen entre las actividades colaborativas desarrolladas por el alumno y la nota que alcanza el mismo; así como si el estudiante logra alcanzar las competencias para las que se lo ha formado en una determinada asignatura. 1. APRENDIZAJE COLABORATIVO El aprendizaje colaborativo tiene como objetivo primordial el promover los procesos de colaboración en los estudiantes, detectando para ello perfiles de colaboración mediante la identificación de estereotipos. En base a la teoría de los hermanos David y Roger Johnson, los elementos que siempre deben estar presentes en este tipo de aprendizaje son: Comunicación: De doble vía para el intercambio de información y material Cooperación: Apoyo mutuo para el logro objetivo común Responsabilidad individual: Responsabilidades propias que aportan al objetivo común Tareas en grupo: Los estudiante desarrollan actitudes y habilidades de trabajo en equipo, aprenden a resolver problemas juntos Reflexión sobre el proceso: Los estudiante evalúan y proponen acciones para mejorar su trabajo y el de sus compañeros. Según (Gaudioso Vásquez, 2002) existen ciertas tareas de aprendizaje que facilitaría el entorno de cooperación y a las que se le debe dar especial impulso para alcanzar este fin, estas tareas son: Avisar al tutor de la posibilidad de que un alumno tenga dificultades en el uso de algún servicio. Aconsejar a un usuario que interaccione más con un determinado servicio. Agrupación automática de usuarios dentro de una misma comunidad. Clasificar mensajes en el foro por parte del tutor.

3 El aprendizaje cooperativo o colaborativo es aquel que se consigue mientras se establecen comunicaciones con otros compañeros de aprendizaje (Rodriguez Anaya, 2009). Con esta definición podemos decir que no es necesario colaborar para aprender cooperativamente. Cabe señalar que los estudiantes de la modalidad a distancia son responsables de sus procesos de aprendizaje como de colaboración. Sin lugar a duda el desarrollo de las TIC hacen que la colaboración sea posible en escenarios donde la personalización se ve de cierta forma afectada por la distancia. 2. MODELOS Al mencionar modelos de aprendizaje se vienen a la mente algunos de los más conocidos Conductista, Constructivista y algunos enfoques modernos como Autorrealización y experiencias cumbre propuesto por Abraham H. Maslow; Un nuevo modelo de aprendizaje individual de Mihaly Csikszentmihalyi o el modelo de aprendizaje en equipo de Peter Senge. En su modelo de colaboración (Rodriguez Anaya, 2009) se plantea como objetivos: que sea utilizado por los estudiantes y tutores, fácil de entender por personas, y que contenga información relativa a la colaboración. (Dillenbourg, Baker, Blaye & O'malley; 1996) en su análisis la Evolución de la Investigación del Aprendizaje Colaborativo lo hace desde los enfoques teórico y empírico dentro de éste último considera el paradigma interacciones como variables intermedias que se producen durante la colaboración menciona que la clave está en considerar las variables intermedias relevantes, es decir, las variables que pueden estar empírica y teóricamente relacionadas con las condiciones y resultados del aprendizaje. Sin embargo, esta metodología plantea dificultades de interpretación: si algunos tipos de interacciones se correlacionan positivamente con el logro de tareas, puede ser que el logro de tales interacciones influencia o, al contrario que los mejores resultados son los únicos capaces de realizar este tipo de interacción (Webb, 1991). Sin embargo, este planteamiento se trata de un cambio fundamental: tal vez sea hora de dejar de buscar efectos generales de la colaboración y centrarse en los efectos más específicos, prestando atención a las características microgenético más de la interacción. De igual forma referencia que desde el punto de vista pedagógico, las TICs representan ventajas para el proceso de aprendizaje colaborativo, en cuanto a: a) Estimular la comunicación interpersonal, b) Las nuevas tecnologías facilitan el trabajo colaborativo, c) Seguimiento del progreso del grupo, a nivel individual y colectivo; d) Acceso a información y contenidos de aprendizaje: e) Gestión y administración de los alumnos: f) Creación de ejercicios de evaluación y autoevaluación, 3. HERRAMIENTAS COLABORATIVAS La Web Social corresponde a aquellas aplicaciones que adquieren su valor de las acciones y la participación de sus usuarios; resaltando que es una actitud más no una tecnología. En la cual se recoge, distribuye y permite compartir acciones individuales en un contexto social; destacándose

4 herramientas como wikis, blogs, microblogging, RSS, mensajería, redes sociales. (Cueva S., Rodríguez G., Romero A, 2010). En los últimos años el uso de herramientas sociales han influenciado a las personas para formar relaciones de intereses comunes en la red, que se constituyen en verdaderas comunidades que canalizan sus actividades, logrando la conformación de entornos encaminados hacia el aprendizaje y la generación de conocimiento. La herramientas colaborativas hacen posible que un usuario participe activamente como un autor del conocimiento; esto incluye el desarrollo, gestión y distribución del conocimiento en forma colaborativa; generando así inteligencia colectiva que acompaña el proceso de aprendizaje, propiciando el desarrollo de habilidades entre los participantes que viven y se adaptan al proceso a través de espacios de discusión abiertos y libres que estimulan la creatividad, pensamiento crítico y habilidades sociales y de comunicación. En el caso de la educación a distancia, se puede apreciar que la tecnología cumple un rol fundamental: constituirse en el medio de soporte del proceso enseñanza aprendizaje, ya que permite acortar las distancias, poniendo así al alcance recursos que hacen que el proceso de aprendizaje se dé en condiciones similares que en la enseñanza presencial; a medida que las herramientas tecnológicas han evolucionado, las plataformas sociales se han convertido en entornos accesibles para todos, por ser muy intuitivas y de fácil uso. En este contexto, el profesor se constituye en el moderador y guía del proceso de enseñanza, ya que como gestor de conocimiento su principal tarea es crear los mecanismos que promuevan el buen uso de las herramientas de apoyo al aprendizaje proporcionando contenidos adecuados, facilitando el acceso a actividades colaborativas y estableciendo mecanismos pedagógicos que permitan construir una inteligencia colectiva. Según (Coole, 2005) El uso de herramientas colaborativas basadas en web ha tenido un crecimiento exponencial en los últimos años y como resultado, instituciones educativas tales como universidades, colegios y escuelas han instalado Entornos Virtuales de Aprendizaje (VLE) como plataformas tecnológicas de apoyo en el proceso de enseñanza-aprendizaje, porque ofrecen gran variedad de espacios que permiten una interacción bidireccional entre estudiantes y docentes para producir y distribuir materiales educativos, crear espacios de discusión, tutorizar cursos a distancia y generar un aprendizaje colaborativo a través de los foros y chats. Según Rice (2006) Uno de las más populares plataformas de e-learning es Moodle (Modular Object Oriented Developmental Learning Environment). Moodle (Moodle, 2011) es una plataforma opensource para la creación y administración de cursos y comunidades de aprendizaje online. Actualmente la plataforma Moodle personalizada por la UTPL, cuenta una Red Social de Aprendizaje (RSA) para cada una de las asignaturas, en donde el profesor es el propietario de la red y es quien admite a los participantes de la misma. Además se incluido una aplicación de facebook, a la cual pueden acceder todos los estudiantes de la asignatura.

5 Figura 1: RSA UTPL Además cuenta con aplicaciones como foros, chats y accesos Biblioteca Virtual, Repositorio de materiales educativos, tutorías en video, etc. A continuación se mencionan algunas de las herramientas colaborativas que son más utilizadas en el ámbito de la educación: Edublog: Constituye un apoyo al nuevo modelo de aprendizaje actual en donde importa más el como enseñar que el qué enseñar; además sirven como un canal de comunicación informal entre el profesor y estudiante. Permite que exista interacción entre los miembros del blog dinamizando así el trabajo en grupo contribuyendo a la construcción social del conocimiento. Red Social: Es una estructura compuesta por un grupo de personas, las cuales están conectada por un interés común, en el caso de la UTPL se ha creado una Red Social de Aprendizaje (RSA) por cada una de las asignaturas que se imparten, siendo los miembros de RSA los estudiantes de la asignatura por lo cual solo pueden interactuar entre ellos, Foro: Es una reunión virtual donde distintas personas conversan sobre un tema determinado. En la plataforma virtual de la UTPL se tiene como requisito para los estudiantes de modalidad a distancia que realicen por lo menos un foro por bimestre, el cual es propuesto por el profesor de la asignatura; este foro tiene un periodo en el cual puede participar el estudiante, dicha participación debe aportar a la retroalimentación del tema propuesto. El profesor cumple con la función de moderar dicho foro. La inteligencia colectiva surge por la presencia de mecanismos de comunicación bidireccional de muchos a muchos a través del uso de la web, por lo cual el foro es una herramienta que sirve para compartir conocimiento, claro que es guidado por el profesor. En esta comunicación se analiza, como influye la participación de los estudiantes en los foros en el proceso de aprendizaje. 5. MINERÍA DE DATOS EN LA EDUCACIÓN La minería de datos educativos es una disciplina emergente, cuyo interés radica en la elaboración de métodos para explorar los tipos de información que proceden de los centros educativos y el uso de los métodos para comprender mejor a los estudiantes y la manera en que aprenden.

6 Según (Trcka & Pechenizkiy, 2009) el Proceso de minería de la Educación (EPM) tiene por objeto la construcción completa y compacta de los modelos de procesos educativos que son capaces de reproducir todo el comportamiento observado, la verificación de si el comportamiento del modelo (ya sea pre-escrito o descubierto a partir de datos) coincide con el comportamiento observado (control de la conformidad), y que información se proyecta en los registros en el modelo, para una mejor comprensión del proceso. Minería de Datos en Entornos Virtuales Según (Romero y Ventura 2006) Un modelo de minería de datos para e-learning es similar a los modelos que se pueden aplicar en otras áreas del conocimiento. Sin embargo es importante destacar que existen algunas consideraciones que son específicas para cada caso: Datos: En el caso de sistemas basados en web los datos usados para el proceso de minería se obtienen de los archivos log del servidor web. En el caso de los sistemas de e-learning (LMS), existe información adicional proveniente de los procesos de interacción del alumno en los diferentes escenarios, de los materiales educativos publicados así como del perfil del usuario; toda esta información puede ser accedida desde la base de datos del LMS. Objetivo: Para cada caso de minería de datos el objetivo que se persigue es diferente. Por ejemplo en e-learning la meta es mejorar los procesos de aprendizaje y de guianza de los estudiantes, lo cual resulta muy subjetivo de ser medido. Técnicas: Los sistemas educativos tienen características particulares que determinan el uso o no de una técnica de minería, mucho dependerá del objetivo y los datos. (Rodriguez Anaya, 2009) Afirma que aunque hay una falta de metodología y estándares en el análisis de la colaboración en entornos educativos, se han realizado distintos experimentos para medir o identificar la colaboración que se realizaba entre usuarios de un sistema. De estos experimentos se deduce, en primer lugar, que hay que tener en cuenta el método de adquisición de la información, lo que se corresponde con el pre proceso de la técnica de minería de datos utilizado. Se pueden identificar tres métodos: Cualitativo: Realizando de forma directa preguntas a los individuos participantes en la investigación, o expertos evaluando las actividades de los mismos. Cuantitativo: Recogiendo información de estadística de las actividades de los participantes. Mixta: Usando ambos métodos a la vez. Según (Romero et. al., 2006) El proceso de minería de datos en e-learning al igual que la minería de datos general comprende los siguientes pasos: Recolección de datos, Preprocesamiento de los datos, Minería de datos, Interpretación de resultados como se lo indica en la siguiente figura.

7 Figura 2: Modelo de Minería en Moodle (Romero, C., Ventura, S., & García, E) 6. METODOLOGÍA Para el presente estudio se tomó como universo de investigación los datos del periodo octubre 2010-febrero 2011, se analizó el nivel de participación de los estudiantes en los foros de la asignatura y se extrajo una muestra de 15 asignaturas, con 799 estudiantes en total. Cabe destacar que de las 15 materias 10 pertenecen a la carrera de Informática, las restantes se distribuyen en las carreras del área biológica y socio-humanística. Las hipótesis propuestas en el estudio son: 1. El uso de herramientas colaborativas contribuye de una manera significativa en la generación de conocimiento por parte de los alumnos. 2. El nivel de participación de los alumnos en entornos colaborativos influye en su rendimiento académico. Para lograr la comprobación de las hipótesis se propuso utilizar un enfoque de investigación mixto, en el cual para la verificación de la hipótesis Uno se realice una valoración cualitativa del contenido de los anuncios, que permita determinar el nivel de contribución de los participantes para la generación de conocimiento. Es así que se tomarán como indicadores la calidad de los anuncios publicados por los alumnos, el nivel de retroalimentación del tutor y la presencia de estrategias pedagógicas que contribuyan a la generación de inteligencia colectiva. En el caso de la Hipótesis dos se propone un estudio de correlación que permita determinar la relación existente entre el nivel de participación de los estudiantes en los foros y la nota que alcanzaron en la asignatura. 6.1 Procedimiento: Para iniciar el análisis y según (Romero y Ventura) se realizó un estudio del modelo transaccional de la base de datos del Moodle de la UTPL con la finalidad de identificar las tablas que almacenan la información relacionada con los procesos de interactividad entre el tutor y el estudiante.

8 Adicionalmente se analizó el modelo de datos del Sistema de Gestión Académica de la UTPL, para reconocer las tablas que se deberán consultar para obtener los datos de la calificación alcanzada por los estudiantes con la finalidad de obtener información sobre el rendimiento académico de los estudiantes. En esta parte del proceso fue necesario revisar algunas alternativas para seleccionar los cursos y/o asignaturas que posteriormente serian motivo de estudio, el primer parámetro que se analizo fue la cantidad de alumnos por asignatura, pero este indicador no es directamente proporcional al nivel de participación de los estudiantes en los foros, en base a esto se procedió a seleccionar aquellas materias con mayor índice de interacción Comprobación de hipótesis 1 El uso de herramientas colaborativas contribuye de una manera significativa en la generación de conocimiento por parte de los alumnos. Para la verificación de la hipótesis se analizaron los siguientes aspectos: a) Calidad de los anuncios: Del análisis realizado se puede afirmar que el contenido de los anuncios en los foros es variado, en el caso de los foros temáticos, la participación está orientada a responder las interrogantes propuestas por el tutor de la asignatura sobre la temática propuesta, se aprecia en ellos en una cantidad importante el aporte personal del alumno, aunque aún se puede identificar aquellos anuncios que son copia textual de otras fuentes o aquellos que no reflejan un aporte significativo al foro. En el caso de los foros para solventar dudas sobre temas y evaluaciones, los contenidos se limitan a plantear preguntas y recibir las respuestas, en algunos casos una ampliación breve de los temas. b) Retroalimentación del Foro: En los foros temáticos se puede observar una cierta intencionalidad del tutor en retroalimentar a los estudiantes respondiendo a las preguntas y ampliando los temas de la asignatura. Se observa un alto nivel de retroalimentación en los foros creados para solventar inquietudes y dudas acerca de los contenidos de la asignatura y especialmente los destinados a resolver las interrogantes sobre las evaluaciones a distancia y presenciales. La interactividad proviene en su gran mayoría de los alumnos. c) Generación de inteligencia Colectiva: Se puede apreciar que en los foros en donde se da la guía y retroalimentación permanente de tutor existe el interés de los alumnos en participar y aportar con contenidos de calidad. Se observa una activa participación de los alumnos solo en los foros para solventar dudas y en época de evaluaciones, lo cual no contribuye a la formación de una inteligencia colectiva Comprobación de hipótesis 2 El nivel de participación de los alumnos en entornos colaborativos influye en su rendimiento académico. Del análisis de correlación se obtuvieron los siguientes resultados: ASIGNATURA CORRELACIÓN

9 ARQUITECTURA DE COMPUTADORES [A] 0, COMPUTACION BASICA JURIDICAS [A] 0, COMPUTACION BASICA JURIDICAS [B] 0, DESARROLLO DE LA INTELIGENCIA Y LIDERAZGO [H] 0, DESARROLLO DE LA INTELIGENCIA Y LIDERAZGO [J] 0, DESARROLLO ESPIRITUAL II [C] 0, EXPRESION ORAL Y ESCRITA [L] 0, FUNDAMENTOS DE BASE DE DATOS [B] 0, INTRODUCCION AL DISE?O WEB [A] 0, LOGICA DE LA PROGRAMACION [B] 0, MATEMATICAS DISCRETAS [A] -0, MATEMATICAS PARA LA CIENCIAS BIOLOGICAS [A] 0, REDES Y SISTEMAS DISTRIBUIDOS [A] 0, SISTEMAS OPERATIVOS [A] 0, TEORIA ALGORITMICA DE LA INFORMACION Y SISTEMAS CO [A] 0, Tabla 1: Resultados del Análisis de Correlación Del análisis realizado entre el número de participaciones de un estudiante en los foros y su nota en la asignatura se pudo constatar que si existe una correlación positiva en determinadas asignaturas, en algunas sobrepasa el 80%, este estudio confirma la hipótesis planteada es decir el el nivel de interactividad de los estudiantes en una herramienta colaborativa está relacionada con su aprovechamiento. 7. CONCLUSIONES Luego de realizado el análisis se pudo llegar a las siguientes conclusiones: El nivel de participación por parte del estudiante en las actividades colaborativas influye positivamente en su rendimiento académico dada la correlación positiva en la mayoría de asignaturas entre el número de participaciones en el entorno colaborativo y sus calificaciones. Con un proceso de interacción tutorizado por el docente se puede obtener un alto nivel de participación de los estudiantes en el foro y por ende la generación de una inteligencia colectiva. La calidad y autenticidad de los contenidos aportados por parte del estudiante, en un entorno colaborativo depende de la orientación del tutor al plantear la actividad y de la retroalimentación colaborativa entre los participantes del mismo.

10 Los aportes que pueda realizar el tutor ya sea retroalimentando el proceso de generación de conocimiento como realizando sus propios aportes provoca un alto nivel de interés en el estudiante por participar en los foros. 8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS: Arteaga, C., & Fabregat, R. (2002). Integración del aprendizaje individual y del colaborativo en un sistema hipermedia adaptativo. (I. d. (IIiA)., Ed.) España: Universitat de Girona. Baker, R., & Yacef, K. (2009). The State of Educational Data Mining in 2009: A Review and Future Visions Cole, J. (2005). Using Moodle. O Reilly Cueva S., Rodríguez G., Romero A.; OER S PRODUCTION CYCLE WITH SOCIAL AUTHORSHIP AND SEMANTIC TOOLS ; EDUCON 2010, Diponible en: DILLENBOURG, P., BAKER, M., BLAYE, A. & O'MALLEY, C.(1996) The evolution of research on collaborative learning. In E. Spada & P. Reiman (Eds) Learning in Humans and Machine: Towards an interdisciplinary learning science. (Pp ). Oxford: Elsevier Gaudioso Vásquez, E. (2002). Contribuciones al Modelado del Usuario en Entornos Adaptativos de Aprendizaje y Colaboración a través de Internet mediante técnicas de Aprendizaje Automático. Universidad Nacional de Educación a Distancia, Departamento de Inteligencia Artificial, Madrid. Jermann, P., Soller, A., & Muehlenbrock, M. (2001). From Mirroring to Guiding: A Review of State of the Art Technology for Supporting Collaborative Learning. First European Conference on Computer-Supported Collaborative Learning (págs ). Kai Hakkarainen Pierre Dillenbourg, Anneke: European Perspectives on Computer-Supported Collaborative Learning - Maastricht McLuhan Institute. Moodle. (2011) Rice, W.H. (2006) Moodle E-learning Course Development. A complete guide to succeful learning using Moodle. Packt publishing. Rodriguez Anaya, A. (2009). Prospección de la colaboración utilizando herramientas de minería de datos en ambiente abiertos de aprendizaje colaborativo con el objetivo de mejorar la gestión del proceso de colaboración. Universidad Nacional de Educación a Distancia, Departamento de Inteligencia Artificial, Madrid. Romero, C., & Ventura, S. (2006). Data mining in e-learning, Southampton, UK: Wit Press. Romero, C., Ventura, S., & García, E. Data mining in course management systems: Moodle case study and tutorial. University of Córdoba, Department of Computer Sciences and Numerical Analisys, Córdoba.

11 Trcka, N., & Pechenizkiy, M. (2009). From Local Patterns to Global Models: Towards Domain Driven Educational Process Mining. Eindhoven University of Technology, Department of Computer Science. Webb, N.M. (1991) Task related verbal interaction and mathematics learning in small groups. Journal for Research in Mathematics Education, 22 (5),