21 Sistemas de aprendizaje adaptativo

Digamos que tus estudiantes están trabajando en problemas de un banco de preguntas. Imagina que hay una persona sentada junto a cada uno. Observan los pasos que sigue el estudiante mientras llegan a la solución.

¿El estudiante está teniendo dificultades con un concepto?

¿Parecen tener un concepto erróneo?

¿Quizás están molestos y podrían estar más animados?

El tutor da una pista, señala lo que les falta.

También puede suceder que el estudiante encuentre el problema demasiado fácil y se esté aburriendo. En este caso, el tutor asigna otro problema, más desafiante.

El tutor incluso puede inspirar preguntas y hacer que el estudiante reflexione sobre su propio rendimiento. Todo esto mientras te mantiene informado del progreso del estudiante.

Los sistemas de tutoría inteligentes (Intelligent Tutoring Systems [ITS] por sus siglas en inglés) están diseñados para imitar el papel de este tutor¹. Son un tipo de Sistemas de Aprendizaje Adaptativos (Adaptive Learning Systems [ALS]) que guían a un estudiante individualmente a través de cada paso de una solución. Dan pistas y retroalimentación según sea necesario. Debido a esto, los ITS son más adecuados para materias como matemáticas donde los problemas y soluciones están claramente definidos².

Pero los ITS recientes también han abordado otras materias.

Sistemas adaptativos y aprendizaje

El aprendizaje adaptativo ocurre cuando herramientas y sistemas digitales crean caminos de aprendizaje individuales, siendo la secuencia de actividades ejecutadas para aprender un contenido o habilidad dado. Los caminos de aprendizaje dependen de las fortalezas, debilidades y ritmo de aprendizaje de cada individuo^3,4.

La idea de una máquina adaptándose a un estudiante se remonta a la década de 1950. Con el reciente advenimiento de la tecnología, las posibilidades son ahora infinitas. Estos sistemas de ALS pueden usarse para diferentes propósitos como resolver problemas, aprender conceptos y/o para evaluar al estudiante.

Muchos ALS están ahora en el mercado. También hay herramientas de autoría que te ayudan a crear un ALS sin ningún conocimiento de codificación, aunque crearlo puede tomar mucho tiempo y recursos, el profesor no necesita cambiar los planes de lección o estilo para adaptarlo a las lecciones. Sea cual sea su tipo y forma, las tecnologías utilizadas para crear ALS varían mucho, ¡No todos los sistemas son iguales!

Al elegir un sistema, tienes que ver cuán adaptable es, qué parte del aprendizaje personaliza y si permite la personalización por parte del profesor. Aparte de eso, hay preguntas prácticas importantes como qué equipo se requiere, cuánto cuesta y si la capacitación está incluida en el costo.

Tipos de sistemas de aprendizaje adaptativos

Los ITS (ver más arriba) son personalizados e interactivos. Evalúan el aprendizaje en tiempo real. En el nivel micro, adaptan la retroalimentación cuando el estudiante está resolviendo un problema. En el nivel macro, deciden qué problema mostrar a continuación: muy parecido a Youtube recomendando qué video ver a continuación. Los ITS usan árboles de decisión para contar con reglas sobre qué retroalimentación dar. Otros sistemas van más allá de las reglas preestablecidas y usan aprendizaje automático para adaptar su comportamiento¹.

Los ALS pueden ir más allá de la tutoría. Por ejemplo, los sistemas de aprendizaje exploratorio permiten a los estudiantes explorar un entorno de aprendizaje y elegir lo que les interesa. Los sistemas basados en juegos empaquetan todo en forma de juego. Cuando un estudiante domina un nivel, pasa al siguiente.

Sea cual sea el tipo, todos los ALS deberían apoyar al estudiante hasta que puedan realizar una tarea de manera independiente⁶.  Deberían incitar al razonamiento y apoyar la toma de decisiones. También deberían ser capaces de explicar sus decisiones al profesor y al estudiante.

Cuando se trata de elegir y usar ALS, o incluso decidir si usar uno o no, los expertos aconsejan siempre comenzar con el aprendizaje². Pregunta ¿qué necesidad del estudiante se debe abordar? ¿Qué herramienta se ajusta a este trabajo? ¿Cómo se apoyará de manera diferente a diferentes estudiantes?⁵? Los estudios muestran que estos sistemas no tienen un impacto significativo en el aprendizaje del estudiante cuando se usan por períodos cortos de tiempo. La efectividad aumentó cuando se usaron durante un año académico completo o más⁷. Si decides usar uno, prepárate para apoyar a los estudiantes en guiar su propio aprendizaje. Sé paciente y esté listo para experimentar, fallar y volver a intentar^2,5.

^{1 Groff, J. (2017). Personalized learning: The state of the field & future directions. Center for Curriculum Redesign. https://curriculumredesign.org/wp-content/uploads/PersonalizedLearning_CCR_April2017.pdf}

^{2 Holmes, W., Anastopoulou, S., Schaumburg, H., & Mavrikis, M. (2018). Technology‑enhanced personalised learning: Untangling the evidence. Stuttgart: Robert Bosch Stiftung. Recuperado de https://www.bosch-stiftung.de/sites/default/files/publications/pdf/2018-08/Study_Technology-enhanced%20Personalised%20Learning.pdf}

^{3 Taylor, D., Yeung, M., & Bashet, A. Z. (2021). Personalized and adaptive learning. En Innovative Learning Environments in STEM Higher Education (Springer Briefs in Statistics, pp. 17–34). Springer.}

^{4 Becker, S. Adams, Brown, M., Dahlstrom, E., Davis, A., DePaul, K., Diaz, V., & Pomerantz, J. (2018). NMC Horizon Report: 2018 Higher Education Edition. EDUCAUSE.  https://ir.westcliff.edu/wp-content/uploads/2020/01/Horizon-Report_-2018-Higher-Education-Edition.pdf}

^{5 Feldstein, M., & Hill, P. (2016). Personalized learning: What it really is and why it really matters. Educause Review. https://er.educause.edu/-/media/files/articles/2016/3/erm1622.pdf}

⁶ Wood, D., Bruner, J. S., & Ross, G. (1976). The role of tutoring in problem solving. Journal of Child Psychology and Psychiatry, 17(2), 89–100.

⁷ Alkhatlan, A., & Kalita, J. K. (2019). Intelligent tutoring systems: A comprehensive historical survey with recent developments. International Journal of Computer Applications, 181(43), 1–20. https://ijcaonline.org/archives/volume181/number43/30402-2019918451/