WO2019125109A1

WO2019125109A1 - Sistema de asignación de recompensas de aprendizaje de matemáticas para motivar a alumnos a seguir trayectorias de aprendizaje

Info

Publication number: WO2019125109A1
Application number: PCT/MX2017/000166
Authority: WO
Inventors: Dino Alejandro Pardo Guzman; Marcos Antonio SANCHEZ GONZALEZ
Original assignee: Dino Alejandro Pardo Guzman
Priority date: 2017-12-19
Filing date: 2017-12-19
Publication date: 2019-06-27

Abstract

Un sistema de asignación de recompensas dentro de una plataforma de aprendizaje de matemáticas con el objetivo de motivar los alumnos a seguir trayectorias de aprendizaje.

Description

SISTEMA DE ASIGNACIÓN DE RECOMPENSAS DE APRENDIZAJE DE MATEMÁTICAS PARA MOTIVAR A ALUMNOS A SEGUIR TRAYECTORIAS

DE APRENDIZAJE CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invención tiene su campo de aplicación preponderante en el e- learning de matemáticas específicamente en la asignación de recompensas dentro de una plataforma de aprendizaje de matemáticas con el objetivo de motivar a alumnos a seguir trayectorias de aprendizaje.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Tradicionalmente las tareas escolares han sido consideradas como un medio para reforzar los conocimientos adquiridos en la escuela y tienen como objetivo motivar el aprendizaje del niño, especialmente en materias como las matemáticas. Sin embargo, la asignación apropiada de tareas es un proceso que debería de incluir aquellos factores que determinan las características académicas de los alumnos, como puede ser el historial de aprendizaje, es decir, los resultados obtenidos en exámenes y tareas durante su vida académica deberían de determinar una asignación personalizada de tareas.

La secuencia curricular de una materia como las matemáticas implica el estudio de diferentes conceptos que forman una estructura de conocimiento, donde uno o más conceptos son antecesores de otros. Es decir, existe una sucesión de habilidades que deben de ser aprobadas para continuar con éxito el estudio de habilidades posteriores. De aquí surge la importancia y la necesidad de implementar un sistema para una correcta y apropiada asignación de tareas o cargas académicas que permitan la adquisición de conocimiento.

Existen diversas invenciones que muestran sistemas de evaluación de habilidades, algunas cuentan con generadores de paquetes de aprendizaje pero no presentan la característica de tomar en cuenta factores como la premura para la obtención de una habilidad.

A continuación se presenta una relación de invenciones relacionadas con el tema. La invención No. WO2013040111A1 presenta un diseño de organización de micro habilidades, enfocado en la autoevaluación de un grupo. El problema con esta patente es que cada grupo decide sus propios estándares, lo que no permite la comparación entre grupos aun cuando cuente con pruebas estandarizadas de las competencias a lograr por los alumnos. La invención No. US20050244802 igual trabaja con escuelas o grupos generando un indicador global que describe el desempeño logrado.

Por medio de un examen diagnóstico de habilidades previas, la patente No. US6606480 muestra un programa de aprendizaje individualizado y genera programas de atención a las debilidades encontradas, al igual que la invención No. US20120329029, la diferencia es que ésta última no entrega reporte de desempeño a docentes.

Por otro lado, la invención No. US20100279265, describe un modelo de aprendizaje enfocado en un diagnóstico longitudinal de competencias, pero sin entrar en un análisis de procesos o habilidades requeridas. La patente pretende proporcionar información al docente para atender debilidades específicas y mejorar el desempeño de sus estudiantes en exámenes oficiales. Un detalle importante es que no ofrece mecanismos para el diagnóstico profundo como elemento clave del proceso educativo.

La invención No. US20060099563, al igual que las anteriores realiza diagnósticos, con atención inmediata a debilidades, mediante tutoriales o explicaciones rápidas, así como material de reforzamiento apropiado. La patente adolece al no contar con un balance entre la necesidad inmediata y futura de habilidades.

Existe otro sistema establecido en la invención No. US20100062411, el cual elabora rutas críticas para mejorar el desempeño de los estudiantes. Atiende áreas prioritarias correlacionadas con habilidades requeridas para el aprendizaje de conceptos futuros.

Mediante una serie de tres exámenes la invención No. US201001901 5 detecta cuales son las fortalezas significativas de un estudiante. No se menciona si el sistema asigna material educativo para una mejora constante.

La invención No. US20020034719 presenta un módulo de generación y asignación de pruebas estandarizadas en función del desempeño esperado de un estudiante o individuo en general. La invención se enfoca más en el cuidado y transmisión de resultados de la prueba.

La invención No. US20110307396 presenta un aspecto diferente a las patentes anteriores, ya que asigna pruebas de desempeño académico actualizando el perfil de competencias del estudiante, de acuerdo a los estándares unitarios evaluados. En cuanto al estilo y forma de los estudiantes se tiene la invención No. US20120308980 que describe un método para encontrar secuencias de aprendizaje, buscando descubrir la versión que más eficientemente facilite el aprendizaje del estudiante. Si el estudiante alcanzó la competencia deseada entonces se permite su ingreso al siguiente nivel. El problema con ésta patente es que no se prevé que un estudiante con rezagos presente poca motivación que permita acelerar el proceso y mantener el ritmo requerido por el sistema educativo oficial. El sistema no permite identificar los descriptores críticos del material didáctico que mejor funcionaron con el estudiante.

Existen diferentes patentes de sistemas que conservan el historial académico de un alumno, como las invenciones No. US20040093346, No. WO2013039922 A1 y No. US20040219503, las cuales adolecen de poseer métodos efectivos para implementar el concepto.

La invención No. US20040024776, presenta un sistema para el manejo de documentos escolares, como libros de texto, materiales didácticos de soporte, manuales y guías. La invención provee una interfaz para reunir materiales relacionados a un tema específico y facilita la asignación de pruebas estandarizadas para identificar área que requieren atención.

El objetivo principal de la presente invención es lograr la asignación más apropiada y efectiva de cargas académicas a estudiantes que previamente hayan sido evaluados por un examen diagnóstico de acuerdo a su nivel escolar dentro de un sistema colegial.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Los detalles característicos de la presente invención, se muestran claramente en la siguiente descripción y en las figuras que se acompañan, las cuales se mencionan a manera de ejemplo, por lo que no deben considerarse como una limitante para dicha invención.

Breve descripción de las figuras:

La figura 1 muestra los diferentes tipos de recompensas posibles para el estudiante según su selección de ejercicio. La figura 2 es diagrama esquemático del sistema de cálculo y atribución de recompensas por ejercicio.

La figura 3 es un diagrama de funcionamiento del sistema de recompensas por resiliencia. Con respecto a las figura 1 , muestra los tres tipos de recompensas posibles y la manera de obtenerlas. Indica que, si el alumno elije estudiar un ejercicio propuesto por el sistema o un ejercicio que está dentro del curso escolar, obtendrá recompensas por ejercicio y cada semana se calculara un índice de resiliencia para las recompensas de resiliencia, el cual mide el desempeño del alumno de acuerdo a sus habilidades. Por otra parte, si el alumno escoge un ejercicio fuera del curso escolar se verá atribuir una recompensa por autonomía, dándole peso al hecho del estudiante está aprendiendo cosas por su cuenta y muestra interés en otras áreas de las matemáticas.

Con respecto a la figura 2, muestra como el sistema al seleccionar los ejercicios que va a proponer al alumno genera las recompensas de cada uno de ellos dándole mayor peso a los ejercidos que el sistema identifica como los más adecuados para el aprendizaje del estudiante y tratando así de dirigir el estudiante hacia una mejor secuencia de aprendizaje.

Con respecto a la figura 3, se ilustra el procedimiento de recompensas por resiliencia. Para este tipo de recompensa se calcula cada quincena el nivel de habilidad del alumno y se le compara con una curva de aprendizaje típica del estudiante la cual es generada mediante algoritmos de secuencias currículares.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de asignación de recompensas dentro de una plataforma de aprendizaje de matemáticas con el objetivo de motivar los alumnos a seguir trayectorias de aprendizaje. El sistema está compuesto por los siguientes elementos:

i) Una base de datos que contiene el historial curricular de cada estudiante con al menos la siguiente información: Su grado escolar, tiempo dentro de la plataforma, tiempo de resolución de cada problema, nivel de habilidad del estudiante, cantidad de problemas que ha resuelto, su secuencia de nivel de habilidad y su edad, ii) Captura y registro del usuario estudiante con su grado para aplicación de un examen diagnóstico (si el estudiante es nuevo en la plataforma).

iii) Un algoritmo para saber si el alumno está estudiando conforme a su nivel de habilidad y su grado escolar.

iv) Un algoritmo para medir si el tiempo que pasa el estudiante en la plataforma es suficiente o no.

v) Un algoritmo que compara la secuencia de habilidades de un estudiante con curvas de aprendizaje

vi) Un algoritmo que mide la resiliencia del estudiante, es decir su capacidad a auto superarse.

vii) Un algoritmo que mide la autonomía del estudiante, es decir, que mide el esfuerzo del alumno para aprender temas que no son parte de su secuencia curricular.

viii) Un algoritmo que calcula la retribución de puntos presentados al alumno para cada problema propuesto.

2. Un sistema de conformidad con la reivindicación n°1 , donde la base de datos que se utilizará para el almacenamiento de la estructura curricular que tiene una arquitectura escalable;

3. Un sistema de conformidad con la reivindicación n^e1, donde el nivel de habilidad del alumno tiene un valor variable que se calcula mediante un algoritmo basado en el modelo de Rasen;

4. Un sistema de conformidad con la reivindicación n°1 , donde se almacena en la base de datos todos los ejercicios que ha realizado el estudiante, junto con los tiempos de respuesta del estudiante y el número de intentos antes de resolver el problema;

5. Un sistema de conformidad con la reivindicación n°4, donde el tiempo que pasa ef estudiante en la plataforma es una función creciente de la cual se puede extraer información estadística (promedio, media, mediana, percentiles) sobre el tiempo por sesión o el tiempo por ejercicio;

6. Un sistema de conformidad con la reivindicación n°1 , donde la relación de correspondencia entre grado escolar, edad y temas esta predeterminadas por expertos;

7. Un sistema de conformidad con la reivindicación n°1 , donde se tiene almacenado varias "trayectorias modelo" con las cuales se compara las curvas de aprendizaje de los estudiantes;

8. Un sistema de conformidad con la reivindicación n°7, donde las trayectorias, por una parte, determinadas por expertos y por otra parte, generadas por la plataforma analizando las trayectorias de alumnos sobresalientes o con ciertas características;

9. Un sistema de conformidad con la reivindicación n°7, donde el índice de aprendizaje por trayectorias es un valor numérico variable que mide el desempeño del alumno respecto a las trayectorias modelo mencionadas en la reivindicación n°8;

10. Un sistema de conformidad con la reivindicación n°1 , donde los ejercicios almacenados en la base de datos están clasificados según su dificultad general, el concepto a cuál pertenecen, su dificultad a dentro del concepto y el grado escolar a cuál pertenecen.

11. Un sistema de conformidad con la reivindicación n°10, donde los ejercicios propuestos a los estudiantes dependen de las características mencionadas en dicho apartado.

12. Un sistema de conformidad con la reivindicación n°1 , donde el índice de resilienda es un valor numérico variable que mide la evolución de un estudiante respecto a su habilidad el cual es un factor que se toma en cuenta en el sistema de recompensas;

13. Un sistema de conformidad con la reivindicación n°1 , donde el índice de autonomía es un valor numérico variable que mide la capacidad del alumno a aprender temas por su cuenta, el cual se calcula en función del nivel escolar del alumno, ios conceptos correspondientes a su grado y los conceptos que el alumno entra a estudiar dentro de la plataforma;

14. Un sistema de conformidad con la reivindicación n° 1 donde las recompensas se atribuyen de tres formas distintas: las recompensas por ejercicio, las recompensas por autonomía y las recompensas por resiliencia;

15. Un sistema de conformidad con la reivindicación n°14 donde las recompensas por ejercicio están calculadas en función de la respuesta al ejercicio, el tiempo de respuesta y el grado de pertenencia del problema a las trayectorias de aprendizaje del estudiante y se reparten después de cada ejercicio contestado por él;

16. Un sistema de conformidad con la reivindicación n°1 , donde las recompensas por autonomía son recompensas especiales diferentes de las que se atribuyen por ejercicio o por resiliencia, por ejemplo, trofeos. Estas recompensas están calculadas en función del grado de pertenencia del problema a las trayectorias de aprendizaje del estudiante;

17. Un sistema de conformidad con la reivindicación n°14, donde las recompensas por resiliencia están calculadas en función del índice de resiliencia del estudiante y son atribuidas cada cierto tiempo predeterminado, por ejemplo, cada mes.