ATLA: Una herramienta de Autor para Actividades de Aprendizaje Luis A. Álvarez-González, Jorge Morales, Erick Araya, Marianna Villarroel, Natalia Manríquez, Javier Villarroel, Camilo Vásquez Grupo de Investigación en Tecnologías de Aprendizaje (www.gita.cl) Universidad Austral de Chile (www.uach.cl) Resumen. El presente artículo muestra la primera versión de una herramienta de autor para construir actividades de aprendizaje, en el marco del proyecto IGUAL. Las actividades de aprendizaje son compuestas por objetos de aprendizaje y archivos de diferentes formatos (text, images, videos, etc.). El formato de una actividad de aprendizaje sigue el estándar SCORM, por lo que tiene un manifiesto y archivos físicos. El manifiesto a su vez, está compuesto de una metadata, una secuencia de recursos y el listado de archivos. Los archives físicos pueden ser objetos de aprendizaje u otro tipo de recursos educativos. Una secuencia de actividades forma una ruta de aprendizaje de acuerdo al proyecto IGUAL. La herramienta de autor ATLA, permite construir y editar actividades de aprendizaje. Abstract. This paper presents a first approach of an authoring tool for learning activities of the IGUAL project. Learning activities within ATLA are composed by learning objects and any other format files (text, images, videos, etc.). The format of the learning activity has a manifest and physical files, according the standard SCORM. The manifest is composed by a metadata with a unique identifier or uid. A sequence of learning activities forms a learning path according the Alfa IGUAL Project. The ATLA allows build and edits learning activities.. Keywords: Rutas de Aprendizaje, Diseños de Aprendizaje, Herramientas de Autor, Objetos de Aprendizaje. 1. INTRODUCCIÓN En términos generales un diseño de aprendizaje o ruta de aprendizaje, se usan para representar procesos de aprendizaje, de acuerdo a diferentes teorías cognitivas: principios conductistas para la adquisición de conocimiento o principios constructivistas que se adaptan mejor a los distintos estilos de aprendizaje [7]. En este sentido, una ruta de aprendizaje puede ser considerada como un de flujo de actividades de aprendizaje, donde los recursos asociados son reemplazados por materiales específicos. La regla usada es Si S es una situación de aprendizaje, entonces se aplica un Método M [4], dicho de otra manera, para cada situación de aprendizaje S, se aplica el método M. Las rutas de aprendizaje, se refieren a una variedad de maneras de diseñar secuencias de aprendizaje (actividades e interacciones) para obtener mejores logros. De esta forma, el objetivo de las rutas de aprendizaje es apoyar la enseñanza, utilizando la metodología apropiada de acuerdo a la situación de aprendizaje. Para construir una ruta de aprendizaje, se requieren tres elementos: tareas, recursos y el apoyo o soporte [6]. Ver Figura 1. De esta forma una ruta de aprendizaje debe soportar diversidad pedagógica, innovación, promover el intercambio y la interoperabilidad de los recursos. En una clases cara a cara, un profesor diseña una clase usando actividades orientadas al trabajo en grupos o individual; el profesor instructor implementa esta clase usando textos, pizarras y otros materiales. Las estrategias de enseñanza pueden incluir actividades colaborativas como debate de ideas, u otros. Todos estos recursos son parte de la planificación de la clase. Usando rutas de aprendizaje, los escenarios de aprendizaje deben ser capturados en un formato digital estándar tendientes a desarrollar e implementar bajo formatos electrónicos: rutas de aprendizajes. Aquí se involucran varios participantes, cada uno de ellos con roles y tareas específicas. Estos roles son Autor (el creador de la ruta de aprendizaje), Monitor (en profesor instructor que implementa la ruta de aprendizaje), los Estudiantes que van realizando cada una de las actividades. Además el Administrador que crea los cursos, los usuarios, roles, etc. El concepto de Rutas de Aprendizaje o LP (del inglés Learning Paths), no es nuevo, de hecho la IMS Global Learning Consortium (www.imsglobal.org), una organización de estándares internacionales para tecnologías de aprendizaje, definió en el 2003 una especificación conceptual, conocida como IMS Learning Design o IMS-LD [3], la cual ha sido modificada y extendida el 2006 para compatibilizarlas con otras especificaciones de la IMS. La especificación IMS-LD define las funcionalidades para que cualquier plataforma implemente los diseños de aprendizaje o LD. Desde el 2004 han aparecido varias implementaciones, sin embargo, son dos las más utilizadas:
Figura 1. Componentes de una ruta de aprendizaje. Fuente [6] p. 16. 1.1 Antecedentes sobre Rutas de Aprendizaje 1. CompendiumLD [1]], es una plataforma desarrollada por la Open University (UK). Permite diseñar Unidades de Aprendizaje o UoL (del inglés Unit of Learning) a través de una interfaz gráfica. Esta incluye una biblioteca de íconos, cada uno representando un componente del diseño de las UoL. Pueden coexistir diferentes, dependiendo de los participantes (estudiantes y profesores) y estos flujos interactúan en actividades específicas, por ejemplo, cuando un estudiante busca ayuda en un profesor cuando desea comunicarse con otro estudiante. 2. LAMS (Learning Activities Management System) es probablemente la plataforma más utilizada hoy en día para secuenciación de actividades de aprendizaje [5]. Diseñada por el Macquarie E-learning Centre of Excellence (MELCOE), Australia. Ha sido traducida a 28 idiomas, es muy simple de utilizar, tanto para autores, monitores como estudiantes. Aunque LAMS no implementa exactamente la especificación IMS- LD permite el desarrollo de actividades individuales y colaborativas. Los monitores o profesores instructores pueden observar el comportamiento de aprendizaje de cada uno de sus estudiantes, es decir, su progreso, sus dificultades para avanzar, etc. El proyecto IGUAL, requiere que las actividades de aprendizaje estén en español y portugués. De estos dos sistemas y herramientas de autor, CompendiumLD está sólo en inglés y LAMS se puede encontrar en estos dos idiomas, además de otros 26. Sin embargo, el proyecto IGUAL requiere considerar los estilos de aprendizaje, razón por la cual debe desarrollarse una herramienta de autor para actividades de aprendizaje que los considere. 2. DEFINICIÓN DE RUTA DE APRENDIZAJE PARA EL PROYECTO IGUAL El proyecto IGUAL (www.igualproject.org); financiado por la Unión Europea a través del programa ALFA; tiene como objetivo apoyar los aprendizajes de la programación computacional en cursos introductorios en Latinoamérica, principalmente en estudiantes provenientes de colegios públicos, con la finalidad de disminuir la brecha con estudiantes provenientes de privadas. Para ello, se han definido cinco soluciones que son: 1. Materiales Adaptativos de Aprendizaje. 2. Protocolos de para la Solución de Problemas. 3. Diseños de Aprendizajes Adaptativos. 4. Redes sociales y recomendación de materiales de aprendizaje. 5. Marco de trabajo adaptativo y evolutivo. De acuerdo a lo anterior, se define como Diseño de Aprendizaje Adaptativo, las rutas de aprendizaje adaptativas y generadas automáticamente a partir de una clase. Por otra parte, las rutas de aprendizaje son una secuencia de actividades de aprendizaje y cada actividades de aprendizaje está formada por un conjunto de objetos de
aprendizajes (ver Figura 2), donde las actividades de aprendizaje están de acuerdo a las características del estudiantes (estilo de aprendizaje, idioma, etc.) y relacionadas directamente con uno o más objetivos de aprendizaje. Cada objeto de aprendizaje además está relacionado con un tópico de programación computacional. Figura 2. La Taxonomía del proyecto IGUAL. De esta forma una ruta de aprendizaje puede tener varios autores, pero una ruta de aprendizaje sólo uno. En esta sección se propone una estructura de datos para una actividad de aprendizaje. La estructura es similar a los paquetes de contenidos propuesto por la IMS (Ver Figura 3). La estructura denominada LA Package (del inglés Learning Activities Package), contiene dos grandes componentes: Actividad de Aprendizaje Manifesto Metadata Sequencia Recursos Contenido Archivos físicos Figura 3. Diagrama Conceptual para un paquete de contenidos.
1. Manifiesto. Un documento XML que describe la metadata de la actividad de aprendizaje o LA, la secuencia de objetos de aprendizaje y la lista de recursos educativos usados por la secuencia de aprendizaje. 2. Contenido. Es decir, los archivos físicos usados por la secuencia de aprendizaje. Una actividad de aprendizaje o LA, representa una pequeña unidad de aprendizaje, orientada a estudiantes con dificultades de aprendizaje. La secuencia de la actividad de aprendizaje no contiene actividades de colaboración porque está orientada principalmente al aprendizaje individual de los estudiantes. Esto es similar a la estructura SCORM, pero donde los estudiantes siguen una secuencia prediseñada de acuerdo a su estilo de aprendizaje. Los paquetes de actividades de aprendizaje, con diversos archivos, deben ser empaquetados en un archivo.zip, para su almacenamiento en un repositorio y manipulación en general. 2.1 Manifiesto El manifiesto es un documento XML que contiene información estructurada acerca del paquete actividades de aprendizaje. El manifiesto se denominará igualmanifest.xml. A continuación un ejemplo. <igualmanifest> <metadata/> <sequence/> <resources/> </igualmanifest> Metadata La metadata es definida como los datos de los datos y se utilizará para almacenar y buscar actividades de aprendizaje o LA en el Repositorio del proyecto IGUAL. La metadata describe las características del paquete de actividades de aprendizaje. La Figura 4, describe el contenido de la metadata. General UID (#) Title of LA(*) Language(*) Author id(#) Description Keywords Life Cycle Version Status (draft, final) Technical Size(#) Educational Learning outcome or objective(*) Primary Learning styles(*) Secondary Learning styles Computing language(*) (#) Completado por sistema (*) Obligatorio Figure 4. La metadata de un paquete de actividades de aprendizaje Secuencia Una ruta de aprendizaje o LP adaptivo contiene varias actividades de aprendizaje. Cada actividad puede incluir un objeto de aprendizaje o una secuencia de objetos de aprendizaje, y cada estudiante sigue esta secuencia de acuerdo al Sistema Recomendador del proyecto IGUAL. La secuencia debería ser seguida por los estudiantes sólo en un sentido. Las actividades pueden ser leer un texto, llenar espacios en blanco, test de selección múltiple, video
clip, clip de audio y objetos de aprendizaje en general. Por razones pedagógicas una secuencia debería tener una o más actividades de evaluación. Las rutas de aprendizaje adaptivas, por el sistema de acuerdo a, y las actividades de aprendizaje o secuencias de objetos de aprendizaje son construidas por un autor. La Figura 5 muestra la estructura de una secuencia, por ejemplo una ruta de aprendizaje adaptiva (LP_001) está compuesta de actividades (LA_001 and LA_002) y cada actividad compuesta por objetos de aprendizaje o archivos en general. Recursos La componente recursos, describe los archivos externos. Estos archivos pueden ser archivos multimedia, archivos de texto, archivos con evaluaciones, objetos de aprendizaje para la programación computacional, etc. 3. ARQUITECTURA La arquitectura de la herramienta de autor para actividades de aprendizaje tiene siete componentes: Editor de Metadata, Interfaz de Comunicaciones, Editor de Actividades de Aprendizaje, Administrador de Actividades de Aprendizaje, Generador de UID y Vista Previa. Ver Figura 6. Figura 5. Estructura de una secuencia en una ruta de aprendizaje. Figura 6. Arquitectura de la herramienta de autor para actividades de aprendizaje. 1. Editor de Metadata (Metadata Editor), es diseñado para que algunos campos se llenen automáticamente por sistema del proyecto IGUAL. La Figura 7a muestra una pantalla con esta componente. 2. Interfaz de Comunicaciones (Communication Interface). La Ruta de Aprendizaje será compuesta por el sistema, de acuerdo al perfil del estudiante (estilo de aprendizaje, idioma, etc.). Por lo tanto el sistema requerirá un conjunto de parámetros. Esta interfaz se encargará de la comunicación con el repositorio de objetos y actividades de aprendizaje, y el sistema recomendador, para la composición automática de las rutas de aprendizaje. 3. Editor (LA Editor). Una Ruta de Aprendizaje está compuesta por actividades de aprendizaje, y cada actividad de aprendizaje por objetos de y archivos en general. Esta componente le permite al autor construir actividades con objetos de aprendizaje y archivos en general.la Figura 7b muestra una pantalla con esta componente. 4. Empaquetador (LA Packager). Una actividad de aprendizaje está compuesta por un manifiesto y varios archivos (ver figura 2). Para ver una actividad como una Unidad de Aprendizaje o UoL, almacenarla en un repositorio o moverla desde un sistema a otro, la actividad de aprendizaje necesita ser empaquetada. 5. Administrador (LA Manager). Los autores crearán actividades de aprendizaje, guardarán estas actividades en sus computadores personales o en repositorio del proyecto IGUAL, modificarán actividades desarrolladas con anterioridad. Para realizar esto, es necesario una administrador de actividades de aprendizaje.
6. Generador de UID (LA UID Generator). Una actividad de aprendizaje debe ser única. Esta componente generará para cada actividad un identificador único. 7. Vista Previa (LA Preview). Esta component permite al autor tener una vista previa de la actividad de aprendizaje, de la misma forma en que la verá el estudiante. Figura 7. La herramienta de autor para la composición de actividades de aprendizaje. 7a) Editor de Metadata. 7b) Editor de Actividades de Aprendizaje. 4. CONCLUSIONES Y TRABAJO FUTURO. Para lograr mejores aprendizajes es necesario saber cómo aprenden los estudiantes. Existen diversos modelos de estilos de aprendizaje [6], que intentan dar respuesta a esta pregunta, sin embargo, la mayoría de los LMS y herramientas de autor en general no los consideran. En este contexto, esta herramienta es una contribución a profesores, dado que cuando ellos diseñen sus actividades de aprendizaje, pueden especificar en la metadata los estilos de aprendizaje más relevantes, para los cuales está orientada la actividad. El próximo paso es desarrollar un Sistema Administrador Adaptivo de Rutas de Aprendizaje, que permita componer rutas como conjuntos de actividades de aprendizaje, administrar cursos, clases etc., el cual debe además de los estilos de aprendizajes, los objetivos, tópicos y el dominio de aprendizaje, de acuerdo a la taxonomía de Bloom. AGRADECIMIENTOS Los agradecimientos al apoyo financiero para esta investigación, recibido por la EuropeAid Cooperation Office Latin America, European Commission, a través del proyecto CRIS: 245-315 Alfa III 2nd llamado,, titulado IGUAL: Innovation for Equality in Latin American University (www.igualproject.org).también los agradecimientos a la Dirección de Investigación y Desarrollo de la Universidad Austral de Chile (http://investigacion.uach.cl ) y a todos los miembros del Grupo de Investigación en Tecnologías de Aprendizaje (www.gita.cl). REFERENCIAS 1. Compendium LD disponible en http://compendiumld.open.ac.uk/ 2. H. Pashler, M. McDaniel, Daniel, D. Rohrer and R. Bjork. Learning Styles Concepts and Evidence. Psychological Science in the Public Interest December 2008 vol. 9 no. 3105-119 3. IMS Learning Design Specification http://www.imsglobal.org/learningdesign/ 4. L. A. Alvarez-Gonzalez, E. A. Araya. Learning Designs: Concepts, Standards and Software Tools. Published in 2010 For Innovation For Equality In Latin American University (IGUAL Project). Austral University of Chile. 5. LAMS disponible en http://lamsfoundation.org/ 6. Oliver, R. & Herrington, J. (2003). Exploring technology-mediated learning from a pedagogical perspective. Journal of Interactive Learning Environments, 11(2), 111-126. 7. R.M. Felder and R. Brent, Undertanding Student Differences. Journal of Engineering Education, 94 (1), 57-72 (2005).