La estructura del modelo de comportamiento afectivo del tutor está basada en modelos de emociones, en modelos de personalidad y en la intuición. Además de los fundamentos anteriores, el modelo fue establecido con base en estudios conducidos con profesores expertos en pedagogía y en los dos dominios de prueba del modelo. A los profesores se les presentó diversos escenarios de tutoría y se les solicitó que describieran las acciones que llevarían a cabo para ayudar al estudiante a aprender y a mejorar su estado afectivo. Los dominios de prueba para el modelo son factorización de números y robótica móvil.
Se llevaron a cabo dos estudios con profesores, uno para cada dominio de prueba del modelo de comportamiento afectivo. El objetivos de los estudios es conocer de que manera las acciones pedagógicas y afectivas afectan el aprendizaje y el estado afectivo de los estudiantes desde el punto de vida de profesores experimentados. La idea es tratar de conocer la manera cómo los profesores seleccionan sus acciones pedagógicas y afectivas dado el estado afectivo y pedagógico que perciben en los estudiantes. La pregunta a la que se busca respuesta en los estudios es ¿Qué haces para ayudar al estudiante a aprender y a mejorar su estado afectivo cuando el estudiante se encuentra en cierto estado afectivo y tiene un cierto conocimiento sobre el dominio?
Las resultados de los experimentos fueron utilizados para establecer las condiciones de las acciones afectivas y pedagógicas del modelo, y más precisamente para establecer las probabilidades condicionales del modelo bayesiano y de decisión que representa el modelo de comportamiento afectivo. El modelo afectivo se describe con detalle en el capítulo 6. En el primer estudio se utilizó un programa educativo para aprender factorización de números, Prime Climb (Manske y Conati, 2005). En este juego participan dos jugadores que tratan de escalar montañas de manera cooperativa. Las montañas están compuestas por hexágonos etiquetados con números. Cada estudiante se encuentra en un hexágono y debe saltar a un número que no tenga un factor común con el número en que se encuentra su compañero, de otra manera caen de la montaña y tienen que empezar a escalarla de nuevo. El estudiante recibe instrucción de acuerdo con su desempeño. La instrucción está basada en un modelo pedagógico del estudiante y se entrega al estudiante mediante un agente pedagógico animado. El agente pedagógico animado está implementado a través de Microsoft Agent (Microsoft, 2005). El juego educativo se describe con más detalle en el capítulo 8. En la figura 7.1 se muestra una pantalla de Prime Climb.
En el segundo estudio se utilizó un sistema tutor inteligente de robótica móvil (Noguez y Sucar, 2005). En este programa los estudiantes llevan a cabo experimentos para configurar y manipular un robot móvil. Los estudiantes reciben instrucción de acuerdo con su desempeño durante el desarrollo del experimento. La instrucción está basada en un modelo pedagógico del estudiante. La instrucción se presenta mediante archivos que constan de texto y gráficas. El STI de robótica móvil se describe con más detalle en el capítulo 9 y en la figura 7.2 se muestra una pantalla del mismo.
Prime Climb
Figura 7.1. Interfaz de Prime Climb. Los jugadores se encuentran en los números 10 y 19. El
jugador rojo tiene que saltar a un número que no tenga un factor común con el número del jugador verde.
Figura 7.2. Interfaz del sistema tutor inteligente de robótica móvil. Un estudiante está desarrollando un experimento de seguimiento de pista con un robot con configuración de
7.1.1. Diseño del estudio
Para llevar a cabo los estudios se grabó en video el desempeño de un estudiante jugando con Prime Climb, y el desempeño de un estudiante llevando a cabo un experimento en el STI de robótica móvil. Se seleccionaron estudiantes promedio para que los profesores tuvieran oportunidad de ver diferentes comportamientos.
El propósito fundamental del estudio fue que los profesores establecieran la acción pedagógica y la acción afectiva que consideraran adecuada para cada uno de los movimientos del estudiante en Prime Climb y para cada uno de los experimentos realizados por el estudiante en el STI de robótica móvil. Las acciones pedagógicas que los profesores podían seleccionar eran las mismas acciones pedagógicas que Prime Climb y el STI de robótica móvil presentan a los estudiantes mediante su modelo pedagógico del estudiante. Las acciones afectivas que los profesores podían seleccionar son las animaciones disponi- bles en Microsoft Agent.
En el caso de Prime Climb, el programa ya cuenta con el agente pedagógico Merlín de Microsoft Agent, mientras que el STI de robótica móvil no cuenta con un agente pedagógico. Por esta razón en el estudio para el STI de robótica móvil, los profesores seleccionaron además el agente pedagógico que consideraran adecuado para el STI de robótica móvil y su audiencia.
Para llevar a cabo los estudios se programaron dos aplicaciones en Microsoft Visual C++ (Microsoft, 2007), una para mostrar a los profesores las animaciones disponibles de Microsoft Agent y otra para mostrar a los profesores el video de la interacción del estudian- te con los programas y que les permitiera escribir sus respuestas a las preguntas del estudio. El estudio consistió de los siguientes pasos:
A. Introducción al estudio:
1. Explicar a los profesores los objetivos del estudio y darles los antecedentes del trabajo que se está realizando.
2. Mostrar y describir el programa Prime Climb/STI de robótica móvil.
3. Familiarizar a los profesores con el programa por medio de la interacción con el mismo.
4. Mostrar las acciones pedagógicas disponibles en el programa y sus condiciones. B. Animaciones disponibles en Microsoft Agent:
1. Mostrar y describir el programa para visualizar las animaciones de Microsoft Agent. 2. Mostrar las animaciones disponibles para el personaje Merlín de Microsoft Agent. 3. Pedir a los profesores que seleccionaran las animaciones que consideraban
adecuadas para usar en Prime Climb. C. Establecer acciones pedagógicas y afectivas
1. Mostrar y describir el programa de estudio.
b. Detener el video después de cada uno de los movimientos/experimentos del estudiante para permitir al profesor comentar acerca del mismo.
c. Grabar en archivos de texto los comentarios de los profesores. 2. Aspectos que se solicitaron a los profesores:
a. Establecer el estado pedagógico del estudiante con base en el desempeño del estudiante.
b. Establecer el estado afectivo del estudiante con base en el desempeño del estudiante.
c. Exponer cuales son las razones para establecer los estados afectivo y pedagógico.
d. Establecer la acción pedagógica adecuada dados los estados afectivo y pedagógico para mejorar el aprendizaje y el estado afectivo del estudiante. e. Establecer la acción afectiva (animación) adecuada con base en los estados
afectivo y pedagógico para mejorar el aprendizaje y el estado afectivo del estudiante.
f. Exponer cuales son las razones para establecer las acciones afectiva y pedagógica.
g. Dar cualquier comentario adicional que considera importante. D. Cuestionario general
1. Se presenta al profesor un cuestionario en donde se le plantearon tres preguntas de carácter general acerca de la relación entre el aprendizaje y los estados afectivos. Las preguntas que se les hicieron a los maestros son las siguientes:
a. A la hora de impartir clase ¿Tomas en cuenta el estado pedagógico y el estado afectivo? ¿Por qué?
b. ¿Qué es más importante para ti, el estado afectivo o el estado pedagógico? ¿Por qué?
c. ¿Podrías clasificar en categorías las acciones que usas para enseñar?
En las siguientes secciones se presentan los resultados de los estudios llevados a cabo con Prime Climb y con el STI de robótica móvil.