Investigadores estudian cómo la programación y los videojuegos favorecen capacidades de aprendizaje

Desde el Instituto en Ciencias de la Computación (ICC) se investiga cómo enseñar programación en las escuelas de Argentina, indagando qué capacidades cognitivas pueden mejorarse a partir del uso de software y videojuegos educativos. Ver nota anterior

El Laboratorio de Inteligencia Artificial Aplicada, en colaboración con la Unidad de Neurobiología Aplicada (CEMIC-CONICET), desarrolla programas de intervención para medir el impacto de estas nuevas herramientas de aprendizaje. ¿Los juegos y la resolución de problemas prácticos mejoran el desarrollo cognitivo de niños y niñas? ¿Cómo se producen? Estas son algunas de las preguntas que se abordan en las investigaciones en curso, en las que trabajan interdisciplinariamente educadores, psicólogos y profesionales de áreas afines, utilizando técnicas de ciencia de datos, ciencias cognitivas y neurociencias.

Matías López-Rosenfeld, investigador del CONICET con sede en la Unidad de Neurobiología Aplicada-CEMIC e integrante del  Instituto nos contó sobre estas líneas de trabajo: “Nos interesa estudiar si el hecho de aprender a programar mejora las capacidades cognitivas, como la memoria de trabajo, la atención y las habilidades de resolución de problemas. Por otro lado, también tenemos otro proyecto en el que estamos estudiando cómo los videojuegos pueden apoyar la alfabetización en la escuela primaria”.

El investigador está colaborando actualmente con la asociación civil DALE! (Derecho a Aprender a Leer y Escribir), una institución argentina compuesta por docentes, investigadoras, especialistas en educación y en psicolingüística, dirigida por la Dra. Beatriz Diuk (Investigadora CONICET-UNSAM).  DALE! tiene como objetivo contribuir a la enseñanza de niños y niñas que concurren a la escuela (suelen tener de 8 a 12 años de edad) pero tienen dificultades para aprender a leer y escribir. Lo novedoso de la propuesta es la creación de una metodología basada en fonemas que facilitan el aprendizaje. Los niños y niñas tienen que resolver desafíos con la ayuda de un docente que ajusta sus intervenciones a las necesidades de cada estudiante. En este proyecto, el Dr. López-Rosenfeld participa a través de su experiencia de trabajo en videojuegos educativos aplicada a la digitalización de este método de enseñanza, con el propósito de mejorar y hacer más eficaces las tareas desarrolladas por la Asociación para encarar ese problema.

A fin de 2018, el proyecto “Video Games for Literacy Interventions with Children in Poverty Contexts”, recibió una mención especial como finalista en un concurso de Facebook Research,  destacando su colaboración para mejorar la comprensión de las cuestiones relacionadas con la alfabetización y las tecnologías que pueden ayudar a resolverlos.

López-Rosenfeld explica los desafíos que plantea la investigación aplicada a la educación: “Sería ideal que este tipo de proyectos puedan ser escalables y replicables. Para ello, se necesitarían tantos capacitadores como chicos que no lograron aprender a leer y escribir o que tienen dificultades. El aporte del trabajo que hacemos desde ciencias de la computación contribuye a simplificar la tarea de los capacitadores y ampliar el alcance de las intervenciones. Uno de los principales retos, es poder ampliar la muestra de usuarios de software con la que medimos el impacto. En términos de Educational Data Mining, se diría que la muestra con la que trabajamos es ‘small data’, ya que está limitada por el tamaño de cada curso en cada escuela, de 20 a 30 usuarios. Esta característica complejiza el hallazgo de patrones de aprendizaje generales”.

Si bien los alfabetizadores conocen por experiencia qué problemas u obstáculos se pueden identificar en el proceso de aprendizaje, no es nada fácil medirlos. Al respecto, el investigador comenta una intervención que ha sido muy positiva. “En 2017 realizamos un trabajo de campo con 300 alumnos de escuelas de Mendoza para intentar entender si la inclusión de material digital puede favorecer igualmente el aprendizaje de la lectura. Separamos a los chicos en 3 grupos: el primer grupo con un docente presencial, el segundo con aprendizaje virtual (por computadora) y el tercer grupo con una metodología mixta, presencial y virtual. Los resultados preliminares muestran que no hay diferencias entre las metodologías implementadas, es decir, que los chicos de los 3 grupos logran aprender a leer”, analiza el investigador del ICC.

Al mismo tiempo, comenta que algunos de los estudios realizados en escuelas primarias de la provincia de Buenos Aires, mostraron el valor que tiene el aprendizaje entre pares, es decir que esos mismos chicos pueden enseñarle a otros chicos. También utilizaron, con probada eficacia, juegos de intervención para reforzar aprendizajes en conocimientos básicos de matemáticas, especialmente en aquellos alumnos que tenían un alto grado de inasistencia a la escuela, para equipararse con aquellos cuya asistencia era alta.

“En uno de nuestros estudios con juegos, encontramos que a aquellos participantes a quienes les habían explicado las reglas  sus compañeros, tuvieron más flexibilidad para detectar errores y corregirlos durante el juego, que aquellos a los que les enseñó a jugar un docente. Este es un factor clave a tener en cuenta en el diseño de actividades didácticas o formas preestablecidas de dictar un curso. Este estudio muestra la conveniencia de proponer actividades con compañeros que generen esa interacción sinérgica y recurran a estos interlocutores que son pares y están en la misma sintonía o que quizás entendieron mejor el juego que otros de sus compañeros y pueden explicarles desde una perspectiva más cercana”, subraya López-Rosenfeld.

Actualmente el proyecto del investigador López-Rosenfeld retoma muchas de estas experiencias y redobla la apuesta. “Uno de los focos de lo que estamos haciendo ahora, consiste en la idea del software como tutor, el proceso de tutoría al enseñar programación. ¿Qué significa esto? Trabajar en la concepción de un software personalizado que se adapte a las necesidades, falencias y conocimientos del usuario: el programa se debe adaptar a los niveles de conocimiento; si detecta que un concepto ya es dominado por el usuario, entonces debe pasar al siguiente concepto. Además, resulta interesante, en los casos fuera del ámbito educativo, entender por qué le interesaría al usuario seguir utilizando ese programa voluntariamente. En el fondo no deja de ser un software que sirva para aprender programación”, argumenta.

En su grupo de investigación están en la etapa de desarrollar herramientas de medición online para distintos niveles educativos y edades, lo cual les permitirá contar con más casos de análisis para sacar mejor conclusiones. A su vez buscan implementar “puzzles de programación”, parecidos a los ejercicios de Pilas Bloques. Estas herramientas permiten aprender a programar realizando pequeños desafíos (ayudar a un personaje a ir de un lugar al otro, modificar un escenario o situación real, etc.) y, desde el lado del investigador, entender cómo se resuelve cada uno de esos desafíos y cómo impacta este aprendizaje en el usuario final.