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Agente pedagógico

Un agente pedagógico es un concepto tomado de la informática y la inteligencia artificial y aplicado a la educación, generalmente como parte de un sistema de tutoría inteligente...

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Un agente pedagógico es un concepto tomado de la informática y la inteligencia artificial y aplicado a la educación, generalmente como parte de un sistema de tutoría inteligente (ITS) . Es una interfaz simulada, similar a la humana, entre el alumno y el contenido, en un entorno educativo. Un agente pedagógico está diseñado para modelar el tipo de interacciones entre un estudiante y otra persona. Mabanza y de Wet lo definen como "un personaje interpretado por una computadora que interactúa con el usuario de manera socialmente atractiva". [ 1 ] A un agente pedagógico se le pueden asignar diferentes roles en el entorno de aprendizaje , como tutor o compañero de aprendizaje, [ 2 ] dependiendo del propósito deseado del agente. "Un agente tutor desempeña el rol de profesor, mientras que un agente compañero de aprendizaje desempeña el rol de compañero de aprendizaje". [ 1 ]

Agente computarizado diseñado para facilitar la interacción entre el programa informático y la persona.

Historia

La historia de los agentes pedagógicos está estrechamente ligada a la historia de la animación por computadora . A medida que la animación por computadora progresaba, los educadores la adoptaron para mejorar el aprendizaje computarizado al incluir una interfaz realista entre el programa y el estudiante. Las primeras versiones de un agente pedagógico eran más caricaturescas que humanas, como Clippy de Microsoft , que ayudaba a los usuarios de Microsoft Office a cargar y usar las funciones del programa en 1997. Sin embargo, con los avances en la animación por computadora, los agentes pedagógicos ahora pueden tener una apariencia realista. En 2006, se hizo un llamado a desarrollar agentes modulares y reutilizables para disminuir el tiempo y la experiencia necesarios para crear un agente pedagógico. [ 3 ] También se hizo un llamado en 2009 para promulgar estándares para agentes. [ 4 ] La estandarización y la reutilización de los agentes pedagógicos son menos problemáticas debido a la disminución del costo y la amplia disponibilidad de herramientas de animación. [ 5 ] [ 6 ] Se pueden encontrar agentes pedagógicos individualizados en diversas disciplinas, incluyendo medicina, matemáticas, derecho, aprendizaje de idiomas, automoción y fuerzas armadas. [ 1 ] Se utilizan en aplicaciones dirigidas a todas las edades, desde preescolares hasta adultos. [ 1 ]

Teoría de la cognición distribuida

La teoría de la cognición distribuida es el método mediante el cual la cognición progresa en el contexto de la colaboración con otros. Los agentes pedagógicos pueden diseñarse para facilitar la transferencia cognitiva al estudiante, funcionando como artefactos o socios con un rol colaborativo en el aprendizaje. Para apoyar la realización de una acción por parte del usuario, el agente pedagógico puede actuar como una herramienta cognitiva siempre que posea el conocimiento que le falta al usuario. Las interacciones entre el usuario y el agente pedagógico pueden facilitar una relación social. El agente pedagógico puede desempeñar el rol de un compañero de trabajo. [ 7 ]

Teoría del aprendizaje sociocultural

La teoría del aprendizaje sociocultural describe cómo se desarrolla el usuario al participar en actividades de aprendizaje que implican la interacción con otros agentes. Un agente pedagógico puede intervenir cuando el usuario lo solicita, brindar apoyo para tareas que el usuario no puede realizar y, potencialmente, ampliar el alcance cognitivo del estudiante. La interacción con el agente pedagógico puede generar diversas emociones en el estudiante, como entusiasmo, confusión, frustración o desánimo. Estas emociones influyen en su motivación. [ 7 ]

Carga cognitiva externa

La carga cognitiva extrínseca es el esfuerzo adicional que ejerce la memoria de trabajo de un individuo debido a la forma en que se presenta la información. Un agente pedagógico puede aumentar la carga cognitiva del usuario al distraerlo y convertirse en el foco de su atención, provocando una atención dividida entre el material didáctico y el agente. Los agentes pueden reducir la carga cognitiva percibida al proporcionar narración y personalización, lo que también puede promover el interés y la motivación del usuario. [ 8 ] Si bien la investigación sobre la reducción de la carga cognitiva por parte de los agentes pedagógicos es mínima, más estudios han demostrado que los agentes no la aumentan. [ 9 ] [ 10 ]

Eficacia

Los investigadores han sugerido que los agentes pedagógicos pueden asumir diferentes roles en el entorno de aprendizaje. [ 11 ] Ejemplos de estos roles son: sustituir, andamiar, entrenar, evaluar o demostrar o modelar un procedimiento. No se ha demostrado que un agente pedagógico como tutor agregue ningún beneficio a una estrategia educativa en lecciones equivalentes con y sin un agente pedagógico. [ 12 ] Según Richard Mayer, hay cierto apoyo en la investigación para el agente pedagógico que aumenta el aprendizaje, pero solo como presentador de señales sociales. [ 13 ] Se cree que un agente pedagógico de coaprendizaje aumenta la autoeficacia del estudiante . Al señalar características importantes del contenido instructivo, un agente pedagógico puede cumplir la función de señalización, que la investigación sobre aprendizaje multimedia ha demostrado que mejora el aprendizaje. La investigación ha demostrado que la interacción humano-humano puede no ser reemplazada completamente por agentes pedagógicos, pero los estudiantes pueden preferir los agentes a los sistemas multimedia no agentes. [ 11 ] Este hallazgo está respaldado por la teoría de la agencia social .

Al igual que la eficacia variable de los roles de los agentes pedagógicos en el entorno de aprendizaje, los agentes que consideran el afecto del usuario han tenido resultados mixtos. Las investigaciones han demostrado que los agentes pedagógicos que utilizan el afecto de los usuarios aumentan la retención del conocimiento, la motivación y la autoeficacia percibida. [ 14 ] [ 15 ] Sin embargo, con una gama tan amplia de modalidades en las expresiones afectivas, a menudo es difícil utilizarlas. [ 16 ] Además, lograr que los agentes detecten el estado afectivo de un usuario con precisión sigue siendo un desafío, ya que las manifestaciones del afecto varían entre individuos. [ 17 ]

Diseño

Atractivo

La apariencia de un agente pedagógico puede manipularse para satisfacer las necesidades de aprendizaje. El atractivo de un agente pedagógico puede mejorar el aprendizaje del estudiante cuando los usuarios son del sexo opuesto al del agente. Los estudiantes varones prefieren la apariencia atractiva de las agentes pedagógicas femeninas y les desagrada la de los agentes masculinos. Las estudiantes no se sintieron atraídas por la apariencia atractiva de los agentes pedagógicos, ni masculinos ni femeninos. [ 18 ]

Respuesta afectiva

Los agentes pedagógicos han alcanzado un punto en el que pueden transmitir y provocar emociones, pero también razonar sobre ellas y responder a ellas. Estos agentes suelen diseñarse para provocar y responder a acciones afectivas de los usuarios a través de diversas modalidades como el habla, las expresiones faciales y los gestos corporales. [ 19 ] Responden al estado afectivo del usuario en cuestión y utilizan estas modalidades mediante una amplia gama de sensores incorporados en el diseño del agente. [ 20 ] Específicamente en aplicaciones de educación y capacitación, los agentes pedagógicos suelen diseñarse para reconocer cada vez más cuándo los usuarios o estudiantes muestran frustración, aburrimiento, confusión y estados de flujo. [ 21 ] El reconocimiento adicional en estos agentes es un paso hacia hacerlos más inteligentes emocionalmente, reconfortando y motivando a los usuarios durante su interacción.

Representación digital

El diseño de un agente pedagógico suele comenzar con su representación digital, ya sea en 2D o 3D , estática o animada. Diversos estudios han desarrollado agentes pedagógicos tanto estáticos como animados, evaluando posteriormente sus beneficios relativos. Al igual que con otras consideraciones de diseño, la mejora en el aprendizaje que proporcionan los agentes estáticos o animados sigue siendo cuestionable. Un estudio demostró que la apariencia de un agente representado mediante una imagen estática puede influir en la capacidad de recuerdo del usuario, basándose en su aspecto visual. Otras investigaciones encontraron resultados que sugieren que las imágenes estáticas de los agentes mejoran los resultados del aprendizaje. Sin embargo, otros estudios hallaron que los usuarios aprendían más cuando el agente pedagógico era animado que cuando era estático. [ 22 ] [ 23 ] Recientemente, un metaanálisis de este tipo de investigaciones encontró una mejora insignificante en el aprendizaje mediante agentes pedagógicos, lo que sugiere que se necesita más trabajo en este campo para respaldar cualquier afirmación. [ 24 ]

Referencias

  1. 1 2 3 4 Mabanza, N; de Wet, L (2014). "Determinación del efecto de usabilidad de los agentes de interfaz pedagógica en la formación de alfabetización informática para adultos". Paradigmas y aplicaciones del aprendizaje electrónico . Estudios en inteligencia computacional. Vol.  528. pp. 145–183 . doi : 10.1007/978-3-642-41965-2_6 . ISBN  978-3-642-41964-5.{{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda )
  2. ↑ Chin, Doris B.; Dohmen, Ilsa M.; Cheng, Britte H.; Oppezzo, Marily A.; Chase, Catherine C.; Schwartz, Daniel L. (2010). "Preparando a los estudiantes para el aprendizaje futuro con agentes didácticos". Education Tech Research Dev . 58 (6): 649– 669. doi : 10.1007/s11423-010-9154-5 . S2CID 54686518 . 
  3. ↑ Silveira, RA; Gomes, ER; Vicari, R (2006). "Objetos de aprendizaje inteligentes: un enfoque basado en agentes para crear objetos de aprendizaje interoperables". En Kumar, D; Turner, J (eds.). Educación para el siglo XXI: impacto de las TIC y los recursos digitales . Boston: Springer. pp. 411–415 . 
  4. ↑ Veletsianos, George; Miller, Charles; Doering, Aaron (2009). "ENALI: Un marco de investigación y diseño para personajes virtuales y agentes pedagógicos" (PDF) . Educational Computing Research . 41 (2): 171– 194. doi : 10.2190/EC.41.2.c . hdl : 10613/5076 . S2CID 145034418 . 
  5. ↑ Govindasamy, Malliga K. (2014). "Agentes pedagógicos animados: una revisión del software de tecnología de agentes en entornos de aprendizaje electrónico". Journal of Educational Multimedia and Hypermedia . 23 (2): 163– 188.
  6. ↑ Schroeder, Noah L.; Adesope, Olusola O. (2012). "Un caso para el uso de agentes pedagógicos en entornos de aprendizaje en línea". Journal of Teaching and Learning with Technology . 1 (2): 43– 47.
  7. 1 2 Apostol, Ailviu; Şoica, Oana; Manasia, Lorendana; Ştefan, Cătălin (2013). "Agentes pedagógicos virtuales en el contexto de entornos de aprendizaje virtual: marco y modelos teóricos". ELearning & Software for Education (2): 531– 536. doi : 10.12753/2066-026X-13-194 . S2CID 257202012 . 
  8. ↑ Yung, Hsin I (2011). "Reducción de la carga cognitiva superflua en entornos multimedia: efectos del agente pedagógico". Computers and Advanced Technology in Education . Calgary, AB, Canadá: ACTAPRESS. doi : 10.2316/p.2011.734-055 . ISBN 9780889868885.
  9. ↑ Schroeder, N. L (2017). "La influencia de un agente pedagógico en la carga cognitiva de los estudiantes" (PDF) . Journal of Educational Technology & Society . 20 (4): 138– 147. Archivado del original (PDF) el 27 de febrero de 2019. Recuperado el 27 de febrero de 2019 .
  10. ↑ Davis, Robert O. (2018). "El impacto de los gestos del agente pedagógico en entornos de aprendizaje multimedia: un metaanálisis". Educational Research Review . 24 : 193–209 . doi : 10.1016/j.edurev.2018.05.002 . S2CID 149837782 . 
  11. 1 2 Schroeder, Noah L.; Adesope, Olusola O. (Primavera de 2014). "Una revisión sistemática de la personalidad, la motivación y las implicaciones de la carga cognitiva de los agentes pedagógicos para los estudiantes". Journal of Research on Technology in Education . 46 (3): 229. doi : 10.1080/15391523.2014.888265 . S2CID 144689960 . 
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  13. ↑ Mayer, Richard (2014). «Principios basados ​​en señales sociales». En Mayer, Richard (ed.). Manual de Cambridge sobre aprendizaje multimedia . Nueva York, NY: Cambridge University Press. ISBN 978-1-107-61031-6.
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  23. ↑ Mayer, Richard E.; DaPra, C. Scott (2012). "Un efecto de encarnación en el aprendizaje basado en computadora con agentes pedagógicos animados". Journal of Experimental Psychology: Applied . 18 (3): 239– 252. doi : 10.1037/a0028616 . ISSN 1939-2192 . PMID 22642688 .  
  24. ↑ Mayer, Richard E. (2014), «Principios basados ​​en señales sociales en el aprendizaje multimedia: personalización, voz, imagen y principios de encarnación», en Mayer, Richard (ed.), The Cambridge Handbook of Multimedia Learning , Cambridge University Press, pp. 345–368 , doi : 10.1017/cbo9781139547369.017 , ISBN  9781139547369
  • IA: Investigación en Inteligencia Artificial en el Instituto de Ciencias de la Información de la USC
  • Universidad de Stanford: Agentes pedagógicos animados interactivos
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