Evaluacion Y Desarrollo De Software Educativo

Una Aproximación a la Evaluación y Desarrollo de Software Dirigido a Niños Gabriel Gerónimo-Castillo1, Verónica Alba-Alba2, Ricardo Ruiz-Rodríguez3 Universidad Tecnológica de la Mixteca, Universidad de la Sierra Sur {gcgero1, rruiz3}@mixteco.utm.mx, [email protected]

Resumen. Este artículo pretende ser una aproximación a la manera de crear productos de software educativos dirigidos a niños. Tomando en consideración los roles que él puede tomar a lo largo del desarrollo. Muestra los aspectos que deben tomarse en consideración en cada prueba, y la manera en la cual se desea involucrar al niño como colaborador en el diseño de nuevos productos de software. Palabras Clave.

1. Introducción El éxito de la mayoría de los productos lanzados al mercado es tomar en consideración los comentarios de los usuarios finales, y si esos productos están orientados a niños hay que fijar atención en su forma de pensar y evaluar dichos productos [1]. Una de las filosofías de diseño con mayor auge para el desarrollo de productos de calidad es la metodología centrada en el usuario o UCD (User Centered Design) donde lo principal es tomar en cuenta al usuario en cada etapa del proceso. Si se están desarrollando productos como juegos de computadoras, esta metodología no toma en cuenta aspectos como el arte de la historia, para esto se puede hacer uso de alguna otra, como ejemplo GUP (Game Unified Process), pero esta carece de algo principal, involucrar al niño en el diseño. Lo que se busca entonces es que los niños pueden colaborar como parte de los desarrollos para que las recomendaciones que se pueden recabar al final de la construcción de un prototipo sean las menores y no perder tanto tiempo en sus modificaciones antes de que este sea liberado como producto final. En las siguientes secciones se hablará de algunos puntos que consideramos importantes y que hemos recabado en los desarrollos educativos que se han implementado en la Universidad Tecnológica de la Mixteca [11].

2. Proceso de desarrollo El desarrollo de videojuegos orientados a la enseñanza-aprendizaje implica entres otras cosas, la identificación de la problemática y la investigación de campo para la obtención de requerimientos contextuales a través de encuestas. Sin embargo, la parte técnica del desarrollo de nuestros videojuegos, se había basado en diferentes propuestas y metodologías, entre las que se encuentran GUP y UCD principalmente. De esta forma, las características mismas de la Iniciativa Académica EDUMÓVIL [12], llevaron al grupo de trabajo GITAE1 (Grupo de Investigación de Tecnologías Aplicadas a la Enseñanza) a replantear y cuestionar acerca de que si los enfoques antes mencionados representan la mejor alternativa metodológica para el desarrollo de videojuegos educativos, debido a que aunque GUP se centra en la parte de desarrollo de videojuegos, no considera la parte didáctica por un lado, y no es propiamente un proceso de desarrollo de software formalmente constituido o avalado debido a carece de una publicación formal, aunque no por ello deja de ser y contener elementos interesantes y útiles; mientras que UCD, aunque sí es un proceso formal y ampliamente difundido, tampoco 1

http://www.utm.mx/gitae/

incorpora elementos didácticos. En base a lo anterior, se propuso un proceso de desarrollo de software ad hoc a las necesidades particulares del desarrollo de videojuegos educativos, que incorpora los elementos y características más importantes no sólo de GUP y UCD, sino de un espectro más amplio de guías, procesos y metodologías relacionadas con el desarrollo de videojuegos. Al inicio de los desarrollos en EDUMÓVIL se observaron las etapas mostradas en la Figura 1, estas etapas sirvieron como base de los primero desarrollos. Actualmente madurando estas etapas nace GDP (Game Development Process) inicialmente presentado en [9]. GDP (Figura 2) ha sido evaluado y puesto a consideración de grupos especialistas de México en el área de Ingeniería de Software y foros relacionados con la educación, y actualmente se está aplicando en los nuevos desarrollos.

Figura 1. Fases iniciales en EDUMÓVIL

Figura 2. Evolución a GDP

Como se ha notado, todo proceso de desarrollo necesita una interacción en diferentes etapas con el usuario, de esta manera consideramos que nuestro potencial usuario, el niño, debe estar inmerso en todos los desarrollos, siendo una parte fundamental en cada una de las etapas del proceso. 3. El niño en el diseño de nuevas tecnologías Druin [1] define en base a sus investigaciones los roles que puede tomar el niño en el diseño de nuevas tecnologías. Dichos roles pueden ser: • Usuario. Aquí el niño puede ser observado, video grabado o se les realiza pruebas antes o después del uso de la tecnología. Para cubrir dos razones: 1) Probar un concepto general que pueden ayudar a informar a los futuros desarrolladores, y 2) Para entender mejor el proceso de aprendizaje que pueden contribuir a las futuras prácticas educativas. • Evaluador. Los niños evalúan prototipos antes de ser productos finales. Los niños son observados con la tecnología y se les preguntan sobre ella. • Informante. Los niños pueden auxiliar en etapas del proceso. Se les puede observar con tecnología ya existente o pedirles diseño de bosquejos o prototipos. Al final también pueden ofrecer aportaciones y comentarios. • Colaborador. Los niños son considerados como elemento del grupo para la investigación y el desarrollo de nuevas tecnologías. Participando en las etapas apropiadas para él y el proceso.

En todos los desarrollos realizados hasta este momento, los niños han llevado a cabo los primeros tres roles, y el cuarto rol actualmente está siendo aplicado, gracias a la interacción que se tiene en el club de niños de nuestra universidad. La interacción con las nuevas tecnologías puede llevarse a cabo en un ambiente natural o en un ambiente artificial, como los laboratorios de pruebas. Las tareas o pruebas a realizar por el niño dependen del propósito de evaluación del artefacto diseñado.

4. Pruebas en el laboratorio Basados en los parámetros propuestos por Markopoulos (2002) [3] tenemos que las pruebas deben contemplar lo siguiente: Propósito, artefacto, tareas, participantes, facilitador, ambiente, procedimiento y captura de datos. Un ejemplo de las pruebas realizadas en nuestro laboratorio fue mostrado en [8], donde se tomaron en cuento los siguientes parámetros: Propósito: Identificar el dispositivo agradable para los niños entre 6 y 7 años. Artefacto: palms. Tareas: Elegir, examinar, ordenar, usar y elegir. Participantes: 10 niños (5 niños y 5 niñas). Facilitador: Persona que conoce el funcionamiento de todos los modelos de palms. Ambiente: Laboratorio adaptado para el niño. Procedimiento: Los dispositivos son colocados en forma aleatoria, el facilitador los introduce al ambiente, lee las tareas, solo observa y hace anotaciones. Los niños entran en forma alternada por género. La prueba es individual .
Captura de datos: Dos cámaras. Una para capturar el rostro del niño y la segunda para observar la forma de interactuar con el dispositivo.










Con todas las pruebas de artefactos ya existentes (como las PDAs), y los prototipos de software desarrollados en nuestra universidad se han tenido las bases para los siguientes desarrollos de juegos: 1. Observa y Aprende (Figura 3) [14]. Un juego educativo de matemáticas para los niños de primer año de primaria, orientada para el eje tratamiento de la información. 2. El Recreo (Figura 4) [13]. Juego educativo de matemáticas para los niños de segundo año de primaria, orientado para el eje los números, sus relaciones y sus operaciones. 3. El Zoológico (Figura 5). Juego educativo de matemáticas para los niños de tercer año de primaria, orientado para el eje los números, sus relaciones y sus operaciones. 4. ¿Quién se come a quién? [15]. Juego educativo colaborativo para los niños de tercero a quinto grado de primaria, que cubre temas de ecosistema en el área de ciencias naturales. 5. Leo [16]. Un visualizador de cuentos que se puede aplicar en la materia de español. Todas estas aplicaciones han sido probadas por los niños en el laboratorio de usabilidad de nuestra institución en diferentes modelos de PALMs y teléfonos Motorolas como el A1200i. En dichas pruebas se observó y se analizó el comportamiento del niño en el uso de la aplicación, permitiendo una retroalimentación para su mejora.

Figura 3. Observa y Figura 4. El Recreo Aprende

Figura 5. El Zoológico

5. Fases observadas en las pruebas Para las pruebas se necesitan tres grupos de personas, los observadores, el facilitador y los usuarios, en nuestro caso, los usuarios son niños. Los observadores son las personas que conocen el funcionamiento del artefacto a probar, así como el propósito y las tareas, el facilitador debe conocer más a detalle los tres puntos anteriores, y los usuarios son el grupo de personas que impactarán dichos artefactos. Con respecto a este grupo final, existen algunas controversias respecto al número de estos, y la tasa promedio de detección de los errores. Nielsen (1994) [5] recomienda 5 participantes para detectar alrededor del 80% de los problemas con una tasa promedio de error de 0.42, sin embargo, Bekker (2004) [4] menciona que está tasa debe ser mucho más baja para detectar este 80% y en tales casos los participantes debe ser mas de 5, Barendregt (2006) [6] experimenta con una tasa promedio entre 0.12 y 0.14 y menciona que deben ser entre 11 a 13 participantes para detectar el 80% de los problemas y 16 a 17 participantes para detectar el 90% . En nuestros casos, tomamos en cuenta las recomendaciones de Nielsen, pero aumentamos el número de participantes como dice Bekker, y además hacemos un balance de género, lo cual no toman en cuenta dichos autores, colocando como mínimo 3 niños y 3 niñas. Otro de los puntos muy importantes que menciona Markopoulos, es el ambiente, y éste nosotros lo acondicionamos basándonos en las recomendaciones de Hanna (1997) [2]. De esta forma las fases que observamos en nuestras pruebas y mostradas anteriormente en [7] son: 1) romper el hielo, para tratar de quitar la presión que puede tener el niño; 2) introducción al entorno, para que conozca el ambiente de desarrollo de la prueba; 3) primer uso, las primeras interacciones con el artefacto; 4) libertad, manipula libremente el artefacto a evaluar; 5) colaborador, el niño refleja sus emociones y explica el funcionamiento del artefacto. De esta manera cuando tenemos un prototipo se presenta a los usuarios y se realizan pruebas en el laboratorio. Para las pruebas, nos apoyamos en un conjunto de niños y profesores de nivel primaria de los cuales se recibe un conjunto de retroalimentaciones para mejorar las aplicaciones (Figura 6). De esta forma vemos que para poder desarrollar las aplicaciones es necesario recabar un conjunto de requerimientos de los usuarios, y trabajar con ellos en el desarrollo del producto, el último rol del niño que menciona Druin. Una estrategia que estamos implementando es trabajar con los niños en un espacio donde conviva con las nuevas tecnologías, lo que hemos llamado un club de niños.

Figura 6. Pruebas con niños. 6. Club de niños El club de niños Sakua’an Sasiki (Apreder-Jugando) es una combinación de laboratorio de investigación y club de tecnología, creado a finales del 2007 dentro del proyecto Iniciativa Académica EDUMÓVIL, busca ser una plataforma para la investigación de tecnologías aplicadas a la educación y a las habilidades sociales. Aquí los niños entre 6 y 12 años trabajan con los estudiantes universitarios y los investigadores del GITAE aplicando prácticas innovadoras para la educación, en un ambiente no escolarizado, con ideas innovadoras y nuevas alternativas para su desarrollo. De esta manera, los niños conocen los nuevos artefactos que adquirimos o donados por Motorola, así como las aplicaciones liberadas o en etapa de desarrollo (Figura 7).

Figura 7. Actividad en el club de niños.

7. Conclusiones y Perspectivas Los juegos didácticos poseen características que los hacen diferentes de cualquier otro tipo de software, y éstas características no están consideradas en los procesos de desarrollo de software tradicionales. Lo que se pretende en GITAE es proporcionar un proceso para el desarrollo de juegos didácticos, de esta manera lo que necesitamos considerar es utilizar y probar a GDP en próximos desarrollos. Por otro lado, la oportunidad que nos brinda contar con un club de niños hace que los investigadores plateen nuevas prácticas innovadoras para medir resultados y retroalimentarse con las aportaciones que brindan los niños como colaboradores en el diseño de nuevas tecnologías.

8. Agradecimientos Agradecemos a la Fundación Motorola por el apoyo financiero al proyecto EDUMÓVIL Academic Initiative (Febrero 2007- Febrero 2008), y su donación de equipos para los nuevos desarrollos. Así como a todos los niños de las diferentes escuelas primarias del municipio de

Huajuapan de León, Oaxaca, por participación en las actividades del club de niños Sakua’an Sasiki (Aprender-Jugando) 9. Referencias [1] Allison Druin, 1999. The role of children in the design of new technology. HCIL Technical Report No. 99-23. [2] Libby Hanna , Kirsten Risden , Kirsten Alexander, Guidelines for usability testing with children, interactions, v.4 n.5, p.9-14, Sept./Oct. 1997 [3] Markopoulos, P., Bekker, M. M. (2002), How to compare usability testing methods with children participants, International conference of Interaction Design and Children. Eindhoven, The Netherlands. August 2002. Page 153-158. [4] Bekker, M.M., Barendregt, W., Crombeen, S., Biesheuvel, M., 2004. Evaluating usability and fun during initial and extended use of children´s computer games. People and computers XVIII-Design for Life, Springer, Leeds, 331-345. [5] Nielsen, J., 1994. Estimating the number of subjects needed for a thinking aloud test. International Journal of Human-Computer Studies, 41, 385-397. [6] Barendregt, W., 2006. Evaluating fun and usability in computer games with children. Technische Universiteit Eindhoven. [7] G. Gerónimo, I. Calvo, E. Rocha. Los Niños y los PDAs: una Evaluación de su Uso. Avances en la ciencia de la computación. VI Encuentro Internacional de Computación ENC'2005. Págs. 9-12. ISBN 968 863 859 5. [8] G. Gerónimo, C. Sturm. Edumóvil: Una Alternativa para la Educación Primaria en México. VII Congreso Internacional Interacción Persona-Ordenador. Noviembre 2006. AIPO. Págs. 537546. ISBN 84-690-1613-X. [9] R. Ruiz, C. Fernández, “Towards a Design Process for Didactic Game Development: experiences and proposals of the Edumóvil project”, VII Mexican International Conference on Computer Science-Advances in Computer Science, 2007 [10] Gerónimo, R. Ruiz. La Iniciativa Académica EDUMÓVIL como Alternativa Educativa:Avances y Perspectivas. XIII Simposio Internacional de Computación en la Educación. SOMECE 2007. Octubre 2007. [11] G. Gerónimo, E. Rocha. EDUMÓVIL: Incorporando la tecnología móvil en la educación primaria. Revista Iberoamericana de Educación a Distancia (Ried). Vol 10 No. 1. Junio 2007. ISSN 11382783 [12] G. Gerónimo, L. A. Aquino, L. Becerra, and I. Calvo, "El proyecto Edumóvil: Consideraciones Iniciales," Ingeniería de Software en el VI Encuentro Internacional de Computación ENC'2005. Avances en la ciencia de la computación, 2005. [13] Z. Aquino-Acevedo. El aprendizaje de las matemáticas en segundo grado de primaria por medio de dispositivos móviles, Tesis de Ingeniería en Computación, Universidad Tecnológica de la Mixteca, Huajuapan de León, 2007. [14] G. I. Calvo-Larumbe. Herramienta de Aprendizaje para el Apoyo de las Matemáticas de Primer Grado de Primaria Utilizando Dispositivos Móviles, Tesis de Ingeniería en Computación, Universidad Tecnológica de la Mixteca, Huajuapan de León, Oaxaca, 2006. [15] L. A. Aquino-Bolaños. Quién se come a quién: Juego Colaborativo Para Niños de Primaria en Palms de un Ecosistema Utilizando Bluetooth, Tesis de Ingeniería en Computación, Universidad Tecnológica de la Mixteca, Huajuapan de León, Oaxaca, 2006. [16] E. Cuevas-García. Incorporación de los Dispositivos Móviles como Herramienta para Auxiliar la Lectura a Nivel Primaria, Tesis de Ingeniería en Computación, Universidad Tecnológica de la Mixteca, Huajuapan de León, 2007.

Una Aproximación a la Evaluación y Desarrollo de Software Dirigido a Niños Gabriel Gerónimo-Castillo. Email: [email protected] Verónica Alba-Alba. E-mail: [email protected] Ricardo Ruiz-Rodriguez. E-mail: [email protected] Instituto de Electrónica y Computación Universidad Tecnológica de la Mixteca

Carretera a Acatlima km. 2.5 s/n. Huajuapan de León, Oaxaca, México, 69000 +52 (953) 53 20214-200 Lista de necesidades: video proyector (cañón), y computadora para presentación con puerto usb. Gabriel Gerónimo Castillo. Realizó estudios de Maestría en Ciencias de la Computación por la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla y la licenciatura en Ciencias de la Computación por la misma universidad. Los cargos que ha desempeñado son: Coordinador de la División de Universidad Virtual de la UTM. Director del CA de redes y Sistemas Distribuidos de la UTM. Sus cargos actuales son: Director del Grupo de Investigación de Tecnologías Aplicadas a la Enseñanza, Coordinador del Grupo de Usuarios de Linux de la Mixteca, Miembro de la Fundación de Software Libre, A.C., actualmente labora como ProfesorInvestigador en Universidad de la Sierra Sur y la Universidad Tecnológica de la Mixteca. Tiene a su cargo la dirección del proyecto Iniciativa Académica EDUMOVIL financiado en el 20072008 por la fundación Motorola. Cuenta con un total de 14 publicaciones impresas, 15 publicaciones en medios magnéticos. Ha impartido diferentes conferencias en eventos nacionales e internacionales como: IPO, JIISC, ENC, ANIEI, SOMI, SOMECE, entre otras. Verónica Alba Alba. Realizó estudios de licenciatura en la escuela de psicología Sigmund Freud, incorporada a la Universidad Autónoma de Chihuahua. Actualmente cursa la especialización en práctica docente en el Instituto Tecnológico de Oaxaca. Actualmente labora como profesor-investigador en la Universidad de la Sierra Sur, en Oaxaca. Ricardo Ruiz Rodríguez. Realizó la Maestría en Ciencias con Especialidad en Ingeniería en Sistemas Computacionales de la Universidad de las Américas Puebla, y la Licenciatura en Ciencias de la Computación por la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. Actualmente se encuentra adscrito al Cuerpo Académico de Ingeniería de Software del Instituto de Electrónica y Computación de la Universidad Tecnológica de la Mixteca, en donde se desempeña como profesor investigador desde el 2002. Grupo de Trabajo a participar: Modelos de Uso de Tecnologías, y Convergencia Tecnológica de Medios.