Supporting teacher orchestration of across-spaces learning situations

  1. Muñoz Cristóbal, Juan Alberto
Supervised by:
  1. Alejandra Martínez Monés Co-director
  2. Juan Ignacio Asensio Pérez Co-director

Defence university: Universidad de Valladolid

Fecha de defensa: 11 September 2015

Committee:
  1. Marcelo Milrad Chair
  2. Ioannis Dimitriadis Damoulis Secretary
  3. Davinia Hernández-Leo Committee member
  4. Mike Sharples Committee member
  5. Manuel Roberto Contero González Committee member
Department:
  1. Computing (Architecture and Technology of Computers. Computational Science and Artificial Intelligence. Computing System

Type: Thesis

Abstract

Los recientes avances tecnológicos, como en los dispositivos móviles y la Realidad Aumentada (RA) están ayudando a combinar distintos espacios de aprendizaje físicos y virtuales, permitiendo así realizar situaciones de aprendizaje que ocurren a través de todos ellos. La comunidad investigadora de Aprendizaje Mejorado por Tecnología (TEL, de las siglas en inglés) ha definido como uno de los principales retos actuales a explorar cómo ayudar a los docentes a conseguir una combinación ¿sin costuras¿ de dichos espacios. Las dificultades a que se enfrenta el profesorado para llevar a cabo situaciones de aprendizaje en entornos complejos auténticos (en general, no sólo involucrando múltiples espacios) mediadas por tecnología han sido abordadas en el campo de investigación TEL usando la metáfora ¿orquestación¿. Así, diferentes autores han realizado propuestas tratando de ayudar a los docentes en distintos aspectos de la orquestación de situaciones de aprendizaje que involucran múltiples espacios físicos y virtuales. Sin embargo, dichas propuestas suelen estar aisladas de las actividades y herramientas que ya están usando los docentes, perjudicando la integración de dichas propuestas con la práctica educativa existente. Esto puede afectar negativamente a la carga de orquestación, lo que algunos autores llaman ¿usabilidad del aula¿. Como respuesta a estas necesidades, esta tesis aspira a apoyar a los docentes en la orquestación de situaciones de aprendizaje que involucren múltiples espacios físicos y virtuales, que no estén aisladas de la práctica actual del docente, y que puedan ser apoyadas por herramientas de aprendizaje TIC ya usadas por dichos docentes. Siguiendo un proceso de investigación cíclico basado en la Metodología de Investigación de Desarrollo de Sistemas, con una perspectiva interpretativa subyacente, esta tesis identifica dos retos para ayudar a los docentes en la orquestación de dichas situaciones de aprendizaje, y contribuye con propuestas conceptuales y tecnológicas para superar dichos retos. El primer reto a que se enfrenta el profesorado para orquestar situaciones de aprendizaje que involucran múltiples espacios físicos y virtuales es la implementación de los diseños de los docentes en los entornos tecnológicos donde dichos diseños serán puestos en marcha. Este proceso de implementación es denominado ¿despliegue¿ por algunos autores. En esta tesis nos centramos en tres tipos de espacios: web, físicos y mundos virtuales 3D; y tres tipos de tecnologías que son usadas actualmente en educación para acceder a artefactos virtuales desde dichos espacios: respectivamente, Entornos Virtuales de Aprendizaje (VLEs, de las siglas en inglés, por ejemplo, Moodle), clientes móviles RA (por ejemplo Junaio) y Globos Terráqueos Virtuales (VGs, de las siglas en inglés, por ejemplo Google Earth). Con esta finalidad, proponemos un modelo de Punto de Interés (POI, de las siglas en inglés), el cual incluye un conjunto básico de atributos, necesarios para representar un artefacto de aprendizaje posicionado en un espacio usando cualquiera de las tecnologías mencionadas. Así, implementando el modelo de POI, un sistema puede desplegar un artefacto virtual de aprendizaje en múltiples VLEs, clientes móviles RA y VGs. Hemos implementado el modelo de POI en GLUEPS-AR, propuesta tecnológica que integra múltiples herramientas de autoría de diseño de aprendizaje, múltiples VLEs, múltiples clientes móviles RA, múltiples VGs y múltiples proveedores de artefactos (como por ejemplo herramientas de la Web 2.0 o servidores de widgets). Usando GLUEPS-AR un docente puede desplegar un diseño creado en cualquiera de las múltiples herramientas de autoría integradas, en diferentes Entornos de Aprendizaje Ubicuos (ULEs, de las siglas en inglés). Dichos ULEs pueden estar formados por distintos VLEs, clientes móviles RA y VGs. Múltiples artefactos virtuales de cualquiera de los proveedores de artefactos integrados en GLUEPS-AR pueden ser accedidos desde cualquiera de los espacios (por ejemplo, usando VLEs, clientes móviles RA o VGs), permitiendo así el ¿flujo¿ de artefactos de aprendizaje entre espacios. GLUEPS-AR incluye también características relativas a otros aspectos de orquestación, como la gestión de las situaciones de aprendizaje y la adaptación ante eventos emergentes. El segundo reto abordado en esta tesis trata de la necesidad de ayudar a los docentes a definir un cierto nivel de flexibilidad en sus diseños, permitiendo así compartir la carga de orquestación con los estudiantes. Con el fin de ayudar en este reto, proponemos la noción de learning bucket (cubo de aprendizaje en inglés): un contenedor configurable de artefactos de aprendizaje que son creados y accedidos desde múltiples espacios físicos y virtuales. Un learning bucket es creado en tiempo de diseño, y es configurado con restricciones para limitar lo que los estudiantes podrán hacer con artefactos de aprendizaje durante la puesta en marcha de las actividades (por ejemplo, qué herramientas podrán utilizar, permisos sobre las posibles acciones, localización de los artefactos, etc.). Dichas restricciones permiten al docente regular el nivel de libertad/guiado ofrecido a los estudiantes. Los learning buckets son embebidos en actividades de una situación de aprendizaje, y son ¿llenados¿ con artefactos posicionados en diferentes espacios durante la puesta en marcha de las actividades. Hemos implementado la noción de learning bucket en la propuesta tecnológica Bucket-Server. El Bucket-Server es un sistema que puede integrarse con múltiples proveedores de artefactos (como herramientas Web 2.0) con el fin de poder incluir sus artefactos en los learning buckets. Además, el Bucket-Server puede ser integrado con múltiples aplicaciones de terceros (por ejemplo VLEs o clientes móviles RA) con el fin de permitirles usar learning buckets. Hemos evaluado las propuestas mediante múltiples análisis de características, estudios pilotos y estudios de evaluación, siguiendo el Modelo de Evaluación Receptivo y Centrado en el Evaluando (EREM, de las siglas en inglés). Los resultados de la evaluación sugieren que las propuestas ayudan a superar los mencionados retos, ayudando a los docentes en la orquestación de situaciones de aprendizaje que pueden incluir múltiples tecnologías y actividades habituales en su práctica, permitiéndoles introducir, y regular, un grado de libertad ofrecido a los estudiantes en la gestión de artefactos de aprendizaje durante la puesta en marcha de las actividades. Sin embargo, la evaluación también encontró algunas limitaciones que sugieren posibles vías de investigación futura, como soluciones para mejorar la percepción de lo que ocurre durante actividades al aire libre.