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Evaluación de recursos
educativos para el aprendizaje
de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
Ana Isabel Molina Díaz
Grupo de Investigación CHICO
Universidad de Castilla-La Mancha
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
Grupo CHICO http://chico.inf-cr.uclm.es/cms
 CHICO (Computer Human Interaction and COllaboration)
 Líneas de Investigación
 Informática Educativa y Sistemas para la Colaboración
 Aplicación de nuevos paradigmas de interacción a la educación
 Modelado instruccional
 Análisis de la colaboración y consejo inteligente (ITS)
 Diseño y evaluación de sistemas e-learning y m-learning
 Aprendizaje Colaborativo (CSCL)
 Interacción Persona-Ordenador (IPO)
 Interfaces de usuario colaborativas
− Diseño (awareness)
− Evaluación
 Evaluación de sistemas interactivos
− Laboratorio de Usabilidad del grupo CHICO
 Ámbitos
 Enseñanza de idiomas, domótica, programación, …
 Desarrollos (en el ámbito de la enseñanza
de la programación): COALA, COLE-Programming,
COLLECE, …
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
Introducción / Motivación
 Evaluación de sistemas y materiales educativos
 Medidas indirectas (subjetivas)
 Cuestionarios de percepción subjetiva
 Entrevistas
 Thinking aloud
 Medidas directas (objetivas)
 Métricas
 Logging automático
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
Introducción / Motivación
 Usabilidad pedagógica
 Cuestionarios empleados en el ámbito
educativo
 TAM (Technology Acceptance
Model)
− Perceived Usefulness (PU)
− Intention to Use (ITU)
− Perceived Ease of Use (PEU)
 CLT (Cognitive Load Theory)
− Intrinsic cognitive load
− Extraneous cognitive load
 Usabilidad tecnológica
 SUS (System Usability Scale)
 QUIS (Questionnaire for User
Interface Satisfaction)
 CSUQ (Computer System Usability
Questionnaire)
 ...
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
Motivación - Objetivo
 Inconveniente de las medidas subjetivas:
 Sesgos
 Deseabilidad social
 Combinación de técnicas
• Subjetivas + Objetivas
• Esfuerzo de exploración visual  Técnicas de seguimiento
ocular (eye tracking)
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
Introducción al eye tracking
¿¿¿Eye-qué???
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
Introducción al Eye Tracking
 Equipamiento
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
Introducción al Eye Tracking
 Hipótesis: “Existe un vínculo entre el comportamiento de exploración
visual y la actividad cognitiva”
 Añadir evidencias de naturaleza física a la evaluación de aspectos
como la comprensión de información visual, el esfuerzo visual y el
interés
 Responder cuestiones:
 ¿Dónde miran las personas cuando
analizan o tratan de comprender
información gráfica?
 ¿En qué partes fijan más su
atención?
 ¿Cómo exploran y examinan la
información mostrada en pantalla?
¿Orden de exploración?
 …
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
Introducción al Eye Tracking
 Terminología
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
Introducción al Eye Tracking
 Terminología
 AOI (Áreas de
Interés)
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
 Terminología
 Fijaciones
 Número,
duración,…
 Scan path (ruta
de escaneo)
Introducción al Eye Tracking
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
 Terminología
 Heat maps
(mapa de calor)
Introducción al Eye Tracking
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
Uso de las técnicas de Eye Tracking
 Evaluación de la usabilidad web
 Ceguera al banner
 Patrón F
 Patrón Z de Guttenberg
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
Uso de las técnicas de Eye Tracking
 Publicidad
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
Uso de las técnicas de Eye Tracking
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Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
Uso de las técnicas de Eye Tracking
 Conducción segura
 Detección de fatiga
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Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
Equipamiento en CHICO (ESI – UCLM)
 Laboratorio Usabilidad (CHICO-UCLM)
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
Experimentación con ET en CHICO
GreedEx
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Notación para diseños instruccionales (CSCL)
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
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aprendizaje de la programación mediante
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COLLECE
 COLLECE (COLLaborative Edition, Compilation and
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http://161.67.140.44:8080/collece/
 Edición, compilación y
ejecución colaborativa
síncrona de programas
en Java y C
 Awareness
 Evaluado en múltiples
ocasiones (estudiantes,
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del desarrollo del
software)OBJETIVO: Evaluar empíricamente el soporte al
awareness y las herramientas de coordinación del sistema
de soporte a la programación colaborativa síncrona
distribuida COLLECE (combinando técnicas de evaluación
subjectivas y objetivas)
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
22
ChatChat
Panel de turnosPanel de turnos
Soporte al awareness
Barras multiscrollBarras multiscroll
Num. líneaNum. línea
Usuario editorUsuario editor
Panel de sesiónPanel de sesión
Estado globalEstado global
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
Evaluación de COLLECE – Primer experimento piloto
 Participantes
 10 sujetos
 Alumnos de la UCLM – Asignatura
“Sistemas para la Colaboración” (5º
Curso de Ingeniería Informática)
 Conocen terminología de
groupware (awareness)
 Buenos conocimientos en
programación en Java (ICE)
 Participación voluntaria
 Tarea
 Modificar un programa en ICE (Internet
Communication Engine)
 Tiempo: 15 min. máx
 Grupos de 2 alumnos (creados de
forma aleatoria)
 Diseño experimental
 Recomendaciones metodológicas de
Nielsen y Pernice
 Pre-test > Intervención > Post-test
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
Sesión de Eye tracking - Métricas
 Métricas de utilidad
# fijaciones en una AOI
Tiempo de inspección de una AOI (duración total de las fijaciones)
% del tiempo de inspección de una AOI
Métricas de utilidad
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
Contrastando valoración subjetiva y objetiva
Framework
TAM PreTest PostTest
AOI-awareness Utilidad (PU)
Intención de
uso (ITU)
Utilidad (PU)
AOI-Panel de sesión 4,80 (0,45) 4,80 (0,45) 4,60 (0,89)
AOI-Editor 4,00 (1,22) 4,00 (1,22) 4,00 (1,00)
AOI-MultiScroll 3,60 (1,67) 3,60 (1,67) 3,80 (1,79)
AOI-Semáforos 4,80 (0,45) 4,60 (0,55) 4,60 (0,55)
AOI-Estado global 4,00 (1,00) 4,00 (1,00) 3,00 (1,00)
AOI-Línea 4,40 (0,89) 4,20 (0,84) 3,60 (1,95)
AOI-awareness
#Fijaciones en
la AOI
Tiempo de
inspección
de la AOI
% Tiempo
Insp. de la AOI
AOI-Panel de sesión 26,00 (17,82) 6,35 (4,15) 0,52 (0,31)
AOI-Editor 16,20 (10,43) 4,56 (3,30) 0,41 (0,30)
AOI-MultiScroll 13,20 (13,66) 4,23 (4,78) 0,35 (0,38)
AOI-Semáforos 11,40 (8,17) 2,01 (1,39) 0,16 (0,10)
AOI-Estado global 5,60 (2,41) 1,14 (0,65) 0,10 (0,06)
AOI-Línea 2,00 (2,35) 0,32 (0,33) 0,03 (0,03)
Medida subjetiva (cuestionario)
Medida objetiva (eye tracker)
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
Réplica del experimento con COLLECE
 Participantes
 94 alumnos (47 parejas)
 Alumnos de la UCLM
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
 Algunos estudios realizados en el grupo CHICO
 Evaluación de técnicas de visualización de algoritmos en sistemas de
aprendizaje (GreedEx)
 Evaluación de COLLECE (un sistema colaborativo para la enseñanza de la
programación)
 Evaluación de transparencias y recursos educativos multimedia en el ámbito
de la enseñanza de la programación
 ...
En el ámbito de la enseñanza de la programación...
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
Evaluación de materiales docentes
 Recursos docentes (transparencias) para la enseñanza
de la programación
 Contexto: Asignatura de Ampliación de Programación (2º Curso del Grado
en Ingeniería Informática)
 Evaluar distintas técnicas de visualización/explicación del problema de la
recursividad
OBJETIVO: Evaluar empíricamente el mejor formato de
presentación y explicación de la recursividad con alumnos de
Programación (combinando técnicas de evaluación
subjectivas y objetivas)
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
Evaluación de materiales docentes
 Participantes
 97 sujetos
 distribuidos aleatoriamente
 6 ejercicios
 3 representaciones distintas
 Tiempo de resolución del ejercicio: 10 min
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
Evaluación de materiales docentes
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
Nueva problemática: Analizar los grafos
 Responder cuestiones:
 ¿Dónde miran las personas cuando
analizan o tratan de comprender
información gráfica?
 ¿En qué partes fijan más su
atención?
 ¿Cómo exploran y examinan la
información mostrada en pantalla?
¿Orden de exploración?
 …
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
Nueva problemática: Analizar los grafos
 Aplicación iTrackEye
 Reducción de los grafos
 Otras técnicas de visualización / transición de atención entre AOIs
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
Nueva problemática: Analizar los grafos
 Patrones de análisis
 Texto
 Simulación
 Gráfico
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
Nueva problemática: Analizar los grafos
 Aplicación iTrackEye
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
Nueva problemática: Analizar los grafos
 Aplicación iTrackEye
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
Nuevos retos: Incluir nuevas técnicas objetivas
 Combinación de Eyetracking y EEG
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
Combinación de técnicas: medidas
 ¿Qué nos permite medir
el Eye Tracking?
 Interés
 Activación emocional
 Rendimiento
 Esfuerzo mental
 Localización de objetos
 Reconocimiento de
objetos
 ¿Qué nos permite medir
el EEG?
 Percepción
 Aprendizaje
 Memoria
 Atención
 Motivación
 Emociones y sentimientos
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
Combinación de técnicas: medidas
 Incluir EEG en el
análisis
Modelo de los cuadrantes cerebrales de Herrmann
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
Combinación de técnicas: medidas
 Permite responder a
cuestiones como…
En cuanto al contenido de una
presentación, recurso educativo o
web (MOOC):
¿Cómo tenemos que presentar
nuestros contenidos? ¿formatos
eficientes vs. no eficientes?
¿Qué formatos imponen una mayor
carga cognitiva en el usuario?
¿Qué formatos les resultan más
agradables?
¿Cuántas veces tenemos que
repetir un contenido para que sea
asimilado y cuáles son los medios
más efectivos para presentarlo?
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
40
Algunos inconvenientes
EMPLEODEMEDIDAS
FISIOLÓGICAS(EyeTracking,EEG)
• Costos elevados
• Tamaño de la
muestra
• Falta de
estandarización
• Consideraciones
éticas
• Recelo del uso
de la
información
• Costos elevados
• Tamaño de la
muestra
• Falta de
estandarización
• Consideraciones
éticas
• Recelo del uso
de la
información
INVESTIGACIÓNTRADICIONAL
(cuestionarios,…)
• Accesible en
costos y
tiempo
• Aplicable a
muestras
mayores
• Tradición,
métodos
estandarizad
os
• Accesible en
costos y
tiempo
• Aplicable a
muestras
mayores
• Tradición,
métodos
estandarizad
os
Evaluación de recursos educativos para el
aprendizaje de la programación mediante
técnicas de seguimiento ocular
 Necesidad de evaluar (información visual)
 Sistemas de aprendizaje
 Materiales educativos
 Realizar estudios empíricos:
 Varias fuentes de información
 Percepción subjetiva de los usuarios
 Medidas objetivas
 Combinación de técnicas. Medir...
 Percepción / Atención
 Estímulos agradables / desagradables
 Carga cognitiva
 Aplicaciones
 Evaluación de materiales y SW
 Diseño de materiales y software educativo efectivo
 Investigación de experiencia del usuario (alumno) al interaccionar con
una GUI
 Usabilidad tecnológica y pedagógica
Conclusiones
Evaluación de recursos educativos para
el aprendizaje de la programación
mediante técnicas de seguimiento ocular
Contacto
Ana I. Molina
http://chico.inf-cr.uclm.es/aimolina
AnaIsabel.Molina@uclm.es
Tfno. 926295300 ext. 6479

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Seminario eMadrid sobre "Aprendizaje de la programación en diversos niveles educativos". Ana Isabel Molina, UCLM. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular. 22/01/2016.

  • 1. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Ana Isabel Molina Díaz Grupo de Investigación CHICO Universidad de Castilla-La Mancha
  • 2. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Grupo CHICO http://chico.inf-cr.uclm.es/cms  CHICO (Computer Human Interaction and COllaboration)  Líneas de Investigación  Informática Educativa y Sistemas para la Colaboración  Aplicación de nuevos paradigmas de interacción a la educación  Modelado instruccional  Análisis de la colaboración y consejo inteligente (ITS)  Diseño y evaluación de sistemas e-learning y m-learning  Aprendizaje Colaborativo (CSCL)  Interacción Persona-Ordenador (IPO)  Interfaces de usuario colaborativas − Diseño (awareness) − Evaluación  Evaluación de sistemas interactivos − Laboratorio de Usabilidad del grupo CHICO  Ámbitos  Enseñanza de idiomas, domótica, programación, …  Desarrollos (en el ámbito de la enseñanza de la programación): COALA, COLE-Programming, COLLECE, …
  • 3. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Introducción / Motivación  Evaluación de sistemas y materiales educativos  Medidas indirectas (subjetivas)  Cuestionarios de percepción subjetiva  Entrevistas  Thinking aloud  Medidas directas (objetivas)  Métricas  Logging automático
  • 4. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Introducción / Motivación  Usabilidad pedagógica  Cuestionarios empleados en el ámbito educativo  TAM (Technology Acceptance Model) − Perceived Usefulness (PU) − Intention to Use (ITU) − Perceived Ease of Use (PEU)  CLT (Cognitive Load Theory) − Intrinsic cognitive load − Extraneous cognitive load  Usabilidad tecnológica  SUS (System Usability Scale)  QUIS (Questionnaire for User Interface Satisfaction)  CSUQ (Computer System Usability Questionnaire)  ...
  • 5. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Motivación - Objetivo  Inconveniente de las medidas subjetivas:  Sesgos  Deseabilidad social  Combinación de técnicas • Subjetivas + Objetivas • Esfuerzo de exploración visual  Técnicas de seguimiento ocular (eye tracking)
  • 6. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Introducción al eye tracking ¿¿¿Eye-qué???
  • 7. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Introducción al Eye Tracking  Equipamiento
  • 8. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Introducción al Eye Tracking  Hipótesis: “Existe un vínculo entre el comportamiento de exploración visual y la actividad cognitiva”  Añadir evidencias de naturaleza física a la evaluación de aspectos como la comprensión de información visual, el esfuerzo visual y el interés  Responder cuestiones:  ¿Dónde miran las personas cuando analizan o tratan de comprender información gráfica?  ¿En qué partes fijan más su atención?  ¿Cómo exploran y examinan la información mostrada en pantalla? ¿Orden de exploración?  …
  • 9. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Introducción al Eye Tracking  Terminología
  • 10. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Introducción al Eye Tracking  Terminología  AOI (Áreas de Interés)
  • 11. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular  Terminología  Fijaciones  Número, duración,…  Scan path (ruta de escaneo) Introducción al Eye Tracking
  • 12. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular  Terminología  Heat maps (mapa de calor) Introducción al Eye Tracking
  • 13. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Uso de las técnicas de Eye Tracking  Evaluación de la usabilidad web  Ceguera al banner  Patrón F  Patrón Z de Guttenberg
  • 14. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Uso de las técnicas de Eye Tracking  Publicidad
  • 15. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Uso de las técnicas de Eye Tracking  Marketing y Packaging
  • 16. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Uso de las técnicas de Eye Tracking  Conducción segura  Detección de fatiga  Distractores  …
  • 17. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Equipamiento en CHICO (ESI – UCLM)  Laboratorio Usabilidad (CHICO-UCLM)
  • 18. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Experimentación con ET en CHICO GreedEx GreedExTab Notación para diseños instruccionales (CSCL)
  • 19. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Experimentación con niños  Distintas edades  Educación Primaria  Necesidades especiales  …
  • 20. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular  Algunos estudios realizados en el grupo CHICO  Evaluación de técnicas de visualización de algoritmos en sistemas de aprendizaje (GreedEx)  Evaluación de COLLECE (un sistema colaborativo para la enseñanza de la programación)  Evaluación de transparencias y recursos educativos multimedia en el ámbito de la enseñanza de la programación  ... En el ámbito de la enseñanza de la programación...
  • 21. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular COLLECE  COLLECE (COLLaborative Edition, Compilation and Execution of programs) http://161.67.140.44:8080/collece/  Edición, compilación y ejecución colaborativa síncrona de programas en Java y C  Awareness  Evaluado en múltiples ocasiones (estudiantes, investigadores, profesionales del ámbito del desarrollo del software)OBJETIVO: Evaluar empíricamente el soporte al awareness y las herramientas de coordinación del sistema de soporte a la programación colaborativa síncrona distribuida COLLECE (combinando técnicas de evaluación subjectivas y objetivas)
  • 22. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular 22 ChatChat Panel de turnosPanel de turnos Soporte al awareness Barras multiscrollBarras multiscroll Num. líneaNum. línea Usuario editorUsuario editor Panel de sesiónPanel de sesión Estado globalEstado global
  • 23. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Evaluación de COLLECE – Primer experimento piloto  Participantes  10 sujetos  Alumnos de la UCLM – Asignatura “Sistemas para la Colaboración” (5º Curso de Ingeniería Informática)  Conocen terminología de groupware (awareness)  Buenos conocimientos en programación en Java (ICE)  Participación voluntaria  Tarea  Modificar un programa en ICE (Internet Communication Engine)  Tiempo: 15 min. máx  Grupos de 2 alumnos (creados de forma aleatoria)  Diseño experimental  Recomendaciones metodológicas de Nielsen y Pernice  Pre-test > Intervención > Post-test
  • 24. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Sesión de Eye tracking - Métricas  Métricas de utilidad # fijaciones en una AOI Tiempo de inspección de una AOI (duración total de las fijaciones) % del tiempo de inspección de una AOI Métricas de utilidad
  • 25. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Contrastando valoración subjetiva y objetiva Framework TAM PreTest PostTest AOI-awareness Utilidad (PU) Intención de uso (ITU) Utilidad (PU) AOI-Panel de sesión 4,80 (0,45) 4,80 (0,45) 4,60 (0,89) AOI-Editor 4,00 (1,22) 4,00 (1,22) 4,00 (1,00) AOI-MultiScroll 3,60 (1,67) 3,60 (1,67) 3,80 (1,79) AOI-Semáforos 4,80 (0,45) 4,60 (0,55) 4,60 (0,55) AOI-Estado global 4,00 (1,00) 4,00 (1,00) 3,00 (1,00) AOI-Línea 4,40 (0,89) 4,20 (0,84) 3,60 (1,95) AOI-awareness #Fijaciones en la AOI Tiempo de inspección de la AOI % Tiempo Insp. de la AOI AOI-Panel de sesión 26,00 (17,82) 6,35 (4,15) 0,52 (0,31) AOI-Editor 16,20 (10,43) 4,56 (3,30) 0,41 (0,30) AOI-MultiScroll 13,20 (13,66) 4,23 (4,78) 0,35 (0,38) AOI-Semáforos 11,40 (8,17) 2,01 (1,39) 0,16 (0,10) AOI-Estado global 5,60 (2,41) 1,14 (0,65) 0,10 (0,06) AOI-Línea 2,00 (2,35) 0,32 (0,33) 0,03 (0,03) Medida subjetiva (cuestionario) Medida objetiva (eye tracker)
  • 26. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Réplica del experimento con COLLECE  Participantes  94 alumnos (47 parejas)  Alumnos de la UCLM
  • 27. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular  Algunos estudios realizados en el grupo CHICO  Evaluación de técnicas de visualización de algoritmos en sistemas de aprendizaje (GreedEx)  Evaluación de COLLECE (un sistema colaborativo para la enseñanza de la programación)  Evaluación de transparencias y recursos educativos multimedia en el ámbito de la enseñanza de la programación  ... En el ámbito de la enseñanza de la programación...
  • 28. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Evaluación de materiales docentes  Recursos docentes (transparencias) para la enseñanza de la programación  Contexto: Asignatura de Ampliación de Programación (2º Curso del Grado en Ingeniería Informática)  Evaluar distintas técnicas de visualización/explicación del problema de la recursividad OBJETIVO: Evaluar empíricamente el mejor formato de presentación y explicación de la recursividad con alumnos de Programación (combinando técnicas de evaluación subjectivas y objetivas)
  • 29. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Evaluación de materiales docentes  Participantes  97 sujetos  distribuidos aleatoriamente  6 ejercicios  3 representaciones distintas  Tiempo de resolución del ejercicio: 10 min
  • 30. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Evaluación de materiales docentes
  • 31. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Nueva problemática: Analizar los grafos  Responder cuestiones:  ¿Dónde miran las personas cuando analizan o tratan de comprender información gráfica?  ¿En qué partes fijan más su atención?  ¿Cómo exploran y examinan la información mostrada en pantalla? ¿Orden de exploración?  …
  • 32. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Nueva problemática: Analizar los grafos  Aplicación iTrackEye  Reducción de los grafos  Otras técnicas de visualización / transición de atención entre AOIs
  • 33. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Nueva problemática: Analizar los grafos  Patrones de análisis  Texto  Simulación  Gráfico
  • 34. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Nueva problemática: Analizar los grafos  Aplicación iTrackEye
  • 35. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Nueva problemática: Analizar los grafos  Aplicación iTrackEye
  • 36. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Nuevos retos: Incluir nuevas técnicas objetivas  Combinación de Eyetracking y EEG
  • 37. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Combinación de técnicas: medidas  ¿Qué nos permite medir el Eye Tracking?  Interés  Activación emocional  Rendimiento  Esfuerzo mental  Localización de objetos  Reconocimiento de objetos  ¿Qué nos permite medir el EEG?  Percepción  Aprendizaje  Memoria  Atención  Motivación  Emociones y sentimientos
  • 38. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Combinación de técnicas: medidas  Incluir EEG en el análisis Modelo de los cuadrantes cerebrales de Herrmann
  • 39. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Combinación de técnicas: medidas  Permite responder a cuestiones como… En cuanto al contenido de una presentación, recurso educativo o web (MOOC): ¿Cómo tenemos que presentar nuestros contenidos? ¿formatos eficientes vs. no eficientes? ¿Qué formatos imponen una mayor carga cognitiva en el usuario? ¿Qué formatos les resultan más agradables? ¿Cuántas veces tenemos que repetir un contenido para que sea asimilado y cuáles son los medios más efectivos para presentarlo?
  • 40. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular 40 Algunos inconvenientes EMPLEODEMEDIDAS FISIOLÓGICAS(EyeTracking,EEG) • Costos elevados • Tamaño de la muestra • Falta de estandarización • Consideraciones éticas • Recelo del uso de la información • Costos elevados • Tamaño de la muestra • Falta de estandarización • Consideraciones éticas • Recelo del uso de la información INVESTIGACIÓNTRADICIONAL (cuestionarios,…) • Accesible en costos y tiempo • Aplicable a muestras mayores • Tradición, métodos estandarizad os • Accesible en costos y tiempo • Aplicable a muestras mayores • Tradición, métodos estandarizad os
  • 41. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular  Necesidad de evaluar (información visual)  Sistemas de aprendizaje  Materiales educativos  Realizar estudios empíricos:  Varias fuentes de información  Percepción subjetiva de los usuarios  Medidas objetivas  Combinación de técnicas. Medir...  Percepción / Atención  Estímulos agradables / desagradables  Carga cognitiva  Aplicaciones  Evaluación de materiales y SW  Diseño de materiales y software educativo efectivo  Investigación de experiencia del usuario (alumno) al interaccionar con una GUI  Usabilidad tecnológica y pedagógica Conclusiones
  • 42. Evaluación de recursos educativos para el aprendizaje de la programación mediante técnicas de seguimiento ocular Contacto Ana I. Molina http://chico.inf-cr.uclm.es/aimolina AnaIsabel.Molina@uclm.es Tfno. 926295300 ext. 6479