MONOGRÁFICO: Informática ubicua y aprendizaje ubicuo

El objetivo de este monográfico es exponer sistemáticamente un nuevo modelo pedagógico, el u-Learning (ubiquitous Learning; aprendizaje ubicuo), posibilitado por la reciente aparición y difusión de la informática ubicua. Debemos, no obstante, matizar que la informática ubicua y los nuevos dispositivos integrados de los que hablaremos a lo largo de estos artículos son tecnologías en vías de desarrollo actualmente. Por lo tanto, el u-Learning más que una realidad se presenta como una nueva posibilidad, la cual debemos investigar y analizar.

Para ello dedicamos los dos primeros apartados a mostrar el contexto actual en el que este nuevo modelo de aprendizaje es factible, centrándonos en dos hechos indiscutibles: por un lado, la expansión cada vez mayor de aparatos electrónicos, que nos permiten hablar de “la piel electrónica de la tierra”; y por otro, una de las principales características de estas nuevas tecnologías, a saber, su ubicuidad, que hace que la nueva informática, los nuevos ordenadores, se integren en nuestro ambiente cotidiano sin que nosotros nos percatemos de ello.

El tercer apartado se centra en la relación que se produce entre las revoluciones tecnológicas y los sucesivos modelos pedagógicos, los cuales se van configurando al aprovechar los nuevos recursos disponibles. Intentaremos mostrar las principales diferencias que se han dado en estas pedagogías, desde la aparición de los primeros sistemas de aprendizaje asistidos por ordenador a las futuras posibilidades de implementar un ambiente de aprendizaje ubicuo.

El cuarto apartado es el corazón de este monográfico: ofrecemos una definición de la noción de u-Learning y recogemos de modo sistemático las principales características de este nuevo modelo pedagógico. Con el fin de hacer más comprensible y palpable esta nueva pedagogía, recurriremos a diferentes ejemplificaciones extraídas de los primeros proyectos de aprendizaje ubicuo que están surgiendo hoy en día.

En el quinto apartado, “Algunos aspectos tecnológicos”, retomamos el tema de la informática ubicua, y explicitamos cuáles son las condiciones y los recursos tecnológicos mínimos para hablar de informática y aprendizaje ubicuo. Por supuesto, aquí solo nos centramos en algunos de los aspectos más obvios e indispensables, pues un estudio detallado de este tema requiere de una formación y unos conocimientos mucho más ricos en las vigentes líneas de desarrollo y experimentación de nanotecnología y microelectrónica.

De modo semejante en el sexto apartado, “Algunos aspectos metodológicos”, explicitaremos algunas de las ideas y teorías pedagógicas que subyacen y fundamentan este nuevo método de aprendizaje, y que aparecerán insinuadas a lo largo de este trabajo.

Por último, no queremos dejar de aportar una perspectiva de futuro crítica, invitando a la reflexión no sólo de las ventajas asociadas a esta pedagogía emergente, sino también de las posibles desventajas que puede ocasionar, y la necesidad de continuar con diferentes líneas de investigación, para explotar al máximo las nuevas oportunidades y minimizar los riesgos que puedan entrañar.

1. - LA PIEL ELECTRÓNICA DE LA TIERRA

En 1965, Gordon E. Moore afirmó que cada 18 meses la capacidad de procesamiento de los microchips se duplica. Esta afirmación se ha conocido como la “Ley de Moore”. Cuarenta años después podemos decir que se trata de una ley empíricamente constatada, aplicable no sólo a la microelectrónica, sino también a los ordenadores personales.

La Ley de Moore ha traído, entre otras consecuencias, la miniaturización de los componentes y la reducción de su coste. La tendencia actual se orienta a producir ordenadores cada vez más pequeños y móviles. Así, en pocos años hemos visto como el ordenador de mesa se trasladaba al regazo, se transformaba en uno de mano y terminaba siendo de bolsillo. Probablemente, la próxima metamorfosis le lleve a integrarse en la ropa. Pero, mientras este nuevo cambio se prepara, otros procesadores, dispositivos y sensores son integrados en una amplia gama de camaleónicos aparatos electrónicos, que se entremezclan y confunden con el entorno.

Un nuevo tsunami se está gestando y esta vez su ola tecnológica salpicará todo nuestro mundo conocido. Llega la era post-PC. Esta denominación no es gratuita, pues, a pesar de la corta vida de la informática, el rápido avance de la misma, el abaratamiento de su precio y la gran aceptación por parte de los consumidores, nos permiten hablar ya de tres eras:

Es la época de los Mainframe, grandes computadoras y de gran potencia, que utilizaban, principalmente, las empresas (un Mainframe por empresa) para el procesamiento de datos. Esta computadora era compartida por muchas personas y mantenida por personal técnico especializado.

La bajada de los precios y la reducción de su tamaño hicieron que la informática llegara a todas las casas. En pocos años dejamos de compartir el ordenador con nuestros padres y hermanos, para tener nuestro propio ordenador… en ocasiones, ordenadores (el “ordenador”, el portátil, el mini-PC….)

El Instituto Fraunhofer para Telecooperación Segura (SIT) predice que en el 2008 los dispositivos móviles serán ya el medio más utilizado para hacer una llamada telefónica, conectarse a Internet y efectuar pagos electrónicos.

Lo cierto es que, si como dice McLuhan los medios son las extensiones del hombre, los teléfonos móviles se han convertido en nuestra quinta extremidad. No sólo son el medio más utilizado para realizar llamadas telefónicas, sino que han popularizado la comunicación vía sms (Short Message Service) con “nueva gramática” incluida; son comúnmente utilizados como reproductores de música (Mp3/Mp4), cámaras digitales y grabadoras de audio y vídeo; han sustituido al despertador y al reloj de pulsera; y se han convertido en una puerta abierta al ciberespacio. Hoy Alicia no soñaría con caerse en la madriguera de un conejo, sino con introducirse en la pantalla del móvil para acceder al País de las Maravillas.

El móvil siempre nos acompaña. Habitualmente comprobamos que lo llevamos encima, si nos olvidamos de él o se queda sin batería, el día se hace interminable y sentimos el vacío de la incomunicación. La soledad nos rodea y oprime cuando no tenemos nuestro móvil disponible. Con nosotros… siempre nuestro móvil. Y, sin embargo, éste comienza a tener nuevos compañeros de viaje: iPods, PDAs, mini-PC… con los que puede comenzar a “charlar”.

Controladores (programas informáticos que permiten al sistema operativo interactuar con un periférico, proporcionando una interfaz sencilla y estándar para su uso), sensores (dispositivos que miden magnitudes físicas o químicas – temperatura, luz, presión, humedad, distancia, etc. – y que transforman las señales para que sean interpretadas por otros dispositivos), y actuadores (dispositivos capaces de provocar un efecto sobre un proceso automatizado y/o activar un elemento final de control) se van poco a poco diseminando en diferentes objetos de nuestra vida cotidiana. Surge la domótica (conjunto de sistemas capaces de automatizar una vivienda de modo que pueda ser “dirigida” desde la distancia),

la inmótica (incorporación de sistemas capaces de gestión técnica de las instalaciones con el fin de ahorrar energía y aumentar la seguridad, en edificios de uso terciario o industrial),

la automoción (sistemas integrados en el automóvil, que ofrecen información al conductor, entretenimiento a los pasajeros y aumentan la seguridad del propio vehículo), etc.

De este modo, la Tierra poco a poco se va recubriendo de una nueva piel, formada por sensores telemétricos integrados - que permiten controlar de forma remota propiedades de sistemas y dispositivos (con total independencia de su ubicación), intercambiando datos entre dispositivos conectados y móviles – capaces de extraer información contextual y ambiental y de comunicarse entre ellos, interactuando sin necesidad de intervención humana.

Y así, el planeta azul se convierte en una gran red nerviosa, inteligente y autoconsciente.

LA INFORMÁTICA UBICUA

Mark Weiser acuñó en 1980 el término “ubiquitous computing” (“computación ubicua” o “informática ubicua”) para referirse al proceso por el cual los ordenadores se están integrando perfectamente en el mundo físico. Para Weiser resultaba obvio que cada vez más nos movemos hacia un ambiente de informática ubicua: la presencia de los ordenadores es menos visible, la nueva tecnología se entremezcla discretamente en nuestro día a día, a través de dispositivos integrados en los objetos más cotidianos. Esta tecnología penetrante está totalmente centrada en la persona, lo que implica una nueva forma de interactuar con los ordenadores.

Si bien es cierto que el PC, Internet y la Web han influido ya en muchos aspectos de nuestro mundo (por ejemplo, en la convergencia de los medios de comunicación, el entretenimiento, la electrónica de consumo, las telecomunicaciones, etc.), la siguiente ola de la revolución tecnológica nos afectará mucho más directamente en nuestra vida cotidiana. La informática ubicua está en todas partes a la vez. Al insertar dispositivos inteligentes tanto en nuestro entorno como en aparatos de uso diario, interactuamos con ellos de un modo natural y desinhibido en todo tipo de situaciones y circunstancias, sin pensar en ellos como herramientas. Objetos, que a primera vista no parecen computadores, se vuelven literalmente invisibles y sus capacidades ubicuas.

(…) el futuro próximo estará caracterizado por pequeños computadores que se comunican de forma espontánea, que por su pequeño tamaño y su bajo precio, se integrarán en casi todos los objetos cotidianos. La tecnología de la información por lo tanto se volverá ubicua e invadirá todos los aspectos de nuestras vidas.

La explosión de la tecnología de lo diminuto (microelectrónica, microsistemas, microsensores, nano-tecnología, “etiquetas inteligentes”…), unido a la difusión de las redes inalámbricas y las conexiones de dispositivos punto a punto (wireless, WLAN, Bluetooth, infrarrojos…), permiten que la “informática ubicua” de Weiser sea transformada por la industria en una “informática pervasiva” (ampliamente difundida, omnipresente).

Por decirlo de otra forma, el término “computación ubicua” significa la omnipresencia de computadores muy pequeños interconectados sin cables que se incrustan de forma casi invisible en cualquier tipo de objeto cotidiano. Usando pequeños sensores, estos procesadores incrustados pueden detectar el entorno que les rodea y equipar a “su” objeto con capacidades tanto de procesar información como de comunicación.

Es la informatización completa y la interconexión de los objetos cotidianos; pero, además, implica la posibilidad de conectar todo lo que hay en el mundo a Internet. El desarrollo de dispositivos, módulos (integrados en una solución con los que se construyen nuevos dispositivos integrados) y terminales (unidades independientes que se pueden conectar a otros dispositivos) inalámbricos puede transformar cualquier objeto cotidiano en un objeto conectado a la red. Esto aumenta el grado de comunicación y cooperación con otros objetos “inteligentes”, que se convierten en “máquinas inteligentes” sin llegar a ser “seres inteligentes”; así como múltiples posibilidades de conexión y comunicación de todas las personas que las usan.

La informática ubicua es una nueva tendencia de tecnologías de información y comunicación, en las cuales nosotros integramos una gran cantidad de ordenadores diminutos en una parte invisible de la red de hilos que entretejen nuestra vida diaria. Especialmente, estos ordenadores están equipados con sensores y/o actuadores que interactúan con el entorno de nuestra vida y con funciones de comunicación para intercambiar datos.

Configuramos así un mundo donde la realidad queda estrechamente ligada y entremezclada con nuestro ciberespacio; un mundo lleno de objetos cotidianos pero inteligentes e informadores. Es la re-construcción de nuestra realidad como una enorme plataforma informática interactiva donde no existiría una clara diferencia entre “online” y “offline”.

3. - REVOLUCIONES TECNOLÓGICAS Y MODELOS PEDAGÓGICOS

Los medios son herramientas susceptibles de ser llenadas con diferentes tipos de contenidos y metodologías. La pedagogía enseguida se percató de las nuevas posibilidades y las ventajas asociadas que aportaban las nuevas Tecnologías de la Información y la Comunicación (nTIC). Por ello, se han intentado (y se intenta) aprovechar todos los recursos que la revolución tecnológica ha ido aportando (y aporta), y que progresivamente se van incorporando a la enseñanza, transformando los fundamentos pedagógicos.

CBE (Computer-Based Education), también conocido como CAL (Computer Assisted Learning), fue la primera forma de enseñanza asistida por ordenador.

Consistía en un ordenador de mesa, que no llega a estar integrado en el mundo real y cuyos niveles de interactividad son muy pobres; pero abrió el camino para la llegada del e-Learning (electronic Learning; e-L). Este nuevo modelo de enseñanza apareció a mediados de la década de 1990, como un nuevo conjunto de recursos pedagógicos, que facilitan la comunicación y el acceso a la información.

El e-Learning supuso una revolución en los fundamentos pedagógicos, pues el aprendizaje formal, con sus rígidos roles de profesor – alumno y las técnicas de memorización, comienza a ser puesto en tela de juicio. Ahora, la interacción y la comunicación juegan un papel fundamental, abriendo vías para la colaboración; el profesor adquiere una nueva función como guía, proporcionando recursos estratégicos y pautas adecuadas para seleccionar información, desarrollar el pensamiento creativo y ayudar a la construcción del conocimiento. Por su parte, los alumnos adquieren una dimensión mucho más activa en el proceso educativo y comienzan a responsabilizarse de su propio aprendizaje.

La cada vez mayor portabilidad de los ordenadores dio lugar a la aparición del m-Learning (mobile Learning; m-L); este modelo puede ser considerado como una parte o subnivel del e-Learning, pero sin fronteras. El hecho de que los jóvenes manipulen fácilmente los teléfonos móviles, intercambien mensajes y exploten todas las funcionalidades, lleva a la aparición de nuevos escenarios de aprendizaje más flexibles y espontáneos a través de dispositivos de información móviles (como celulares, portátiles, PDAs, etc.). El m-Learning ya incluye conceptos como “en cualquier momento” o “en cualquier lugar”, consecuencia del aumento de la capacidad de mover físicamente el ambiente de aprendizaje. Entre las ventajas que tiene el m-L sobre el e-L podemos destacar la capacitación de nuevas habilidades, el fomento del sentido de la responsabilidad y la promoción del aprendizaje independiente; así como una mayor flexibilidad, menor coste y más facilidad en el uso temporal de la aplicación.

A pesar de las ventajas de este modelo pedagógico, los ordenadores no están integrados en el ambiente que rodea a los estudiantes, por lo que no aportan información flexible según el contexto de aprendizaje. Por ello, podemos pensar en la posibilidad de un nuevo modelo educativo p-Learning (pervasive Learning, p-L), en el cual los ordenadores obtendrían información sobre el contexto de aprendizaje por pequeños dispositivos integrados (como sensores, etiquetas, etc.), que permiten la comunicación mutua. Con este avance se obtendrían nuevas ventajas, al permitir la contextualización y adaptabilidad de la información del ambiente de aprendizaje. Sin embargo, sigue siendo un modelo de aprendizaje ubicado dentro de ambientes específicos de ordenadores; es decir, sigue siendo un modelo limitado y fuertemente localizado.

La miniaturización de los componentes y de los elementos informáticos asociados al desarrollo de la conectividad, permiten pensar en nuevos entornos de aprendizaje, donde la interacción esté completamente distribuida en una gran cantidad de objetos de comunicación e información.

Esto transformaría los clásicos modos de aprendizaje. Nacería, así, el u-Learning (ubiquitous Learning, u-L), donde el aprendizaje (asistido por tecnología ubicua) se incrusta en espacios físicos. La informática ubicua es una tecnología que nos provee de la información necesaria, siempre que la necesitemos, y que nos da abundantes oportunidades para compartir información, construir conocimientos y crecer personalmente. Es su integración discreta en nuestra vida cotidiana, lo que facilita crear nuevos ambientes de aprendizaje, trascendiendo fronteras y satisfaciendo las necesidades educativas y formativas personales.

Estamos ante un nuevo modelo de aprendizaje, mucho más complejo y enriquecido. El u-Learning no se reduce a m-Learning, abre el contexto de aprendizaje a cualquier situación de nuestra vida cotidiana; la educación ya no está limitada a un aula, una carrera, la universidad o un espacio físico determinado; pues incluye ya las características de la informática ubicua: en cualquier momento, en cualquier lugar, invisibilidad, interfaz natural, omnipresencia…

Como dice Chris Dede ^[1] , profesor de “Tecnologías del Aprendizaje” de la Escuela de Graduados en Educación de Harvad:

Recogemos en el siguiente esquema las principales diferencias entre estos modelos pedagógicos:

Vemos, pues, cómo la superioridad del u-L sobre los demás modelos pedagógicos reside en su alto nivel de movilidad e integración; mientras el estudiante se mueve con su dispositivo móvil, el sistema le asiste en su aprendizaje con ordenadores “empotrados” en su entorno. Así el u-L crea un ambiente, un escenario, en el que los aprendices pueden estar totalmente inmersos en el proceso de enseñanza-aprendizaje, convirtiéndose éste en omnipresente.

Cada tecnología crea diferentes tipos de inmersión, vinculados a los recursos aportados. Internet nos acerca a expertos y a documentos remotos, ofrece material multimedia, búsqueda de información, etc. El alumno se sitúa en un escritorio, delante del ordenador, y puede interactuar por videoconferencia, mensajería instantánea, etc., con otras personas. En los entornos virtuales, los usuarios utilizan avatares e interactúan con otros avatares, agentes informáticos y artefactos digitales, sumergiéndose en el mundo virtual. En cambio, en la informática ubicua el usuario se desplaza por el mundo real con dispositivos móviles, que le posibilitan llevar el mundo virtual consigo.

La interfaz le permite, además, interactuar con dispositivos inteligentes del mundo real, creando una nueva relación entre el hombre y el ordenador. Ahora el estudiante puede navegar en un mundo real, consultando la pantalla de un dispositivo manual, que interactúa con otros dispositivos para hacernos llegar información. En este método “cada estudiante interactúa con muchos dispositivos integrados. En la clase ubicua, los estudiantes se mueven alrededor de un espacio ubicuo interactuando con varios dispositivos” (Jones y Jo, 2004).

En este nuevo entorno de aprendizaje, cobra especial importancia el “contexto”. Siguiendo a Jacquinot, Takahashi y Tanaka (2007), podemos decir que “el contexto en u-Learning es cualquier información que describe parcialmente la situación subjetiva, física y social del aprendiz dependiendo de las necesidades de la aplicación”. Para crear el contexto de información, los sensores deben atender a cuatro entidades (a saber, seres vivos, objetos inanimados, lugares y actividades – aplicaciones en el mundo virtual –) y las relaciones que existen entre estas entidades, con el fin de poder establecer vínculos pertinentes y significativos. Es la creación de un “contexto consciente” (aware-context). Entendemos por “contexto consciente” aquel que se nos presenta como concreto y preciso; en el sentido de aportar información significativa y relevante, teniendo en cuenta la información ambiental recogida por los sensores.

Dado que la informática ubicua es penetrante y discreta, omnipresente; la educación apoyada en ella puede convertirse también en omnipresente, sin que los estudiantes sean del todo conscientes de estar inmersos en un proceso de aprendizaje. Este ambiente proporcionaría los apoyos y estímulos adecuados para animar a la participación activa del estudiante, el cual seguiría constituyéndose como un sujeto activo, construyendo sus propios conocimientos, pero minimizando el esfuerzo intelectual que requiere la concentración y atención en un entorno de aprendizaje tradicional. El estudiante interactúa con los dispositivos, que van ofreciendo los datos incluidos en los objetos integrados; de este modo se crea una estrecha relación entre información-estudiante-ambiente, lo que posibilita que el estudiante retenga la información dentro del conjunto de sus conocimientos, creando de un modo dinámico su universo conceptual. Como ventajas: el sistema puede atender a un número ilimitado de estudiantes, pero al mismo tiempo para cada estudiante la relación es única y su interacción no se rompe por la interacción de los otros. Esto permite que cada estudiante progrese en su propia experiencia educativa y dé sus propios pasos.

Cubos interactivos equipados con diferentes sensores de presencia a los que se puede asociar una acción predeterminada. Pretenden constituirse como una nueva herramienta de comunicación muy versátil.

Y como dice Jonassen (1999) estas nuevos proyectos “pueden ayudarnos a animar a los aprendices a un aprendizaje activo, constructivo, intencional, auténtico y cooperativo” (en Villalón, Ortega y Diego; 2007)

El CSUL (Computer Supported Ubiquitous Learning) es definido, pues, como un ambiente de aprendizaje ubicuo soportado, asistido e incluido en los ordenadores invisibles de nuestra vida.

4. - APRENDIZAJE UBICUO

(…) aprendemos cualquier cosa, en cualquier momento y en cualquier lugar utilizando tecnologías e infraestructuras de informática ubicua. Uno de los objetivos últimos de la enseñanza es incrementar la calidad de nuestra vida diaria. Así, el sujeto esencial de aprendizaje existe en nuestro ambiente diario, no en aulas o libros de texto. Tradicionalmente, es muy difícil aprender desde nuestro entorno habitual, porque no tenemos método para ello. Recientemente, el desarrollo de la tecnología de informática ubicua nos permite compartir información y comunicarnos sin esfuerzo, constante y continuamente a lo largo del día.

Queremos hacer especial hincapié en la posibilidad de extender nuestro ambiente de aprendizaje a todos los rincones de nuestra vida. Así, el aprendizaje ubicuo es aquel en el que aprendemos en, con, de y desde nuestro entorno de vida.

Siguiendo las ideas básicas de Yoshida sobre los requisitos del aprendizaje ubicuo, podemos decir que para que un aprendizaje sea considerado ubicuo los aprendices deben ser capaces de aprender en cualquier lugar y momento, si así lo desean; han de tener a su disposición los métodos y materiales más apropiados; y conseguir configurar un universo completo de conocimientos, así como la relación que cada uno de esos conocimientos tiene dentro de ese logos.

Para que esto se cumpla, el aprendizaje ubicuo debe poseer las siguientes características^[2]:

PERMANENCIA: los estudiantes nunca pierden sus trabajos, el proceso de aprendizaje es recordado continuamente todos los días.
ACCESIBILIDAD: los aprendices tiene acceso a sus documentos, datos o vídeos desde cualquier sitio.
INMEDIATEZ: en cualquier momento, pueden tener cualquier información inmediatamente.
INTERACTIVIDAD: interactúan de un modo inconsciente con ordenadores y dispositivos integrados; además, gracias a las múltiples herramientas de comunicación, interactúan con expertos, profesores, compañeros, etc.
ACTIVIDADES (EDUCATIVAS) SITUADAS: el aprendizaje se integra en la vida diaria; los problemas encontrados y el conocimiento requerido están presentes de forma natural y auténtica.
ADAPTABILIDAD: tendrán la información correcta, del modo correcto y en el tiempo y lugar correctos.

A continuación, explicaremos más detalladamente estas características, ejemplificándolas con algunos proyectos y propuestas de u-L.

a) Permanencia, Accesibilidad e Inmediatez

Permanencia, accesibilidad e inmediatez son características comunes a cualquier modelo educativo que incorpore el uso y manejo de ordenadores; especialmente si éstos están conectados a Internet. La diferencia está en el alto grado conseguido gracias a la informática ubicua, gracias a todo el conjunto de dispositivos integrados que configuran el espacio de aprendizaje ubicuo.

A continuación exponemos brevemente el proyecto de Laroussi (2004) con el fin de mostrar claramente a qué nos estamos refiriendo. Imaginemos un espacio de aprendizaje ubicuo dentro de un aula, compuesto por una pizarra digital interactiva y un número indeterminado de ordenadores portátiles, mini PCs, PDAs o cualquier otro dispositivo móvil (uno por alumno)^[3]. El profesor va proyectando diapositivas y explicándolas, por cada diapositiva proyectada los alumnos reciben el texto correspondiente (la explicación del profesor). El estudiante puede retroceder a las diapositivas anteriores con su dispositivo en el mismo transcurso de la clase, si no entendió un término o significado y realizar las anotaciones oportunas.

Imagen Pizarra Digital Interactiva en @&amp;lt;A href="http://commons.wikimedia.org/wiki/Main_Page">wikimedia commons

Además, si se da una discusión en la clase, ésta puede resultar muy interesante, pero también puede hacer perder el hilo de la exposición inicial. El PDA puede transcribir la discusión para no distraer la atención del hilo argumental o de la explicación principal, y asociar el nuevo contenido a una diapositiva concreta.

Ahora bien, el conjunto de la información (diapositivas + aplicaciones + anotaciones) no desaparece al salir del aula, sino que es almacenado por el sistema, de modo que el estudiante puede recuperarlo en el momento deseado para seguir avanzando en su aprendizaje.

Si la exposición del profesor ha sido enriquecida con anotaciones, referencias a páginas Web, discusiones, etc.; el alumno está en disposición de reconstruir el discurso en cualquier momento y lugar, retomando ideas e intereses, y planteando nuevos hilos de investigación, así como buscando nueva información relevante y añadiéndola al material original, personalizándolo y enriqueciéndolo.

Permanencia, accesibilidad e inmediatez son características muy básicas, que el entorno debe garantizar para poder desarrollar un modelo de u-L.

b) Interactividad

Los niveles de interactividad conseguidos con el empleo de informática ubicua son muy elevados. Debemos diferenciar dos tipos de interactividad: la que se da entre el aprendiz y el dispositivo; y la posibilidad de comunicación y colaboración con profesores, expertos y compañeros.

La interacción más básica se produce con el servicio. Ya hemos dicho cómo el uso de la informática ubicua conlleva una nueva forma de comunicación con las máquinas, e incluso “la comunicación” (intercambio de datos) entre máquinas, sin intervención humana. Veámoslo sobre un ejemplo: la galería interactiva de aprendizaje (Jones y Jo; 2004).

En este ambiente de aprendizaje ubicuo cada estudiante llevará un dispositivo inalámbrico (PDA o teléfono móvil) con cascos. El servidor localiza al estudiante dentro del espacio por los sensores, cuando está cerca de un objeto los sensores acceden a la intranet y el servidor transmite la información sobre el objeto. Comienza la interacción entre estudiante – dispositivo – servidor. El estudiante se acerca y observa el objeto, los sensores detectan al estudiante y envían la información asociada al dispositivo móvil del alumno; información que puede ser transferida al estudiante como imagen, texto o sonido. Al mismo tiempo el objeto accede al servidor y recoge información sobre el estudiante (tiempo transcurrido, formato más adecuado para ese estudiante, feed-back…). El aprendiz puede solicitar ayuda o refuerzo para la comprensión de un concepto, objeto o elemento; en este caso, el servidor enviará nuevos contenidos en distintos formatos al dispositivo móvil.

Cuando el sistema recibe respuesta del dispositivo de mano del estudiante, comprueba por un test el grado de comprensión del mismo, chequeándola con la información de los objetos enviada. Cuando el estudiante se acerca al siguiente objeto, éste es “consciente” de lo que el estudiante ya sabe e intentará reforzar este contenido y explicar los apartados restantes. De igual modo, en la siguiente sesión, el dispositivo es “consciente” del conocimiento acumulado por el estudiante y partirá de él para seguir construyendo conocimiento. De este modo, los estudiantes son animados a crear su propio conocimiento desde su entorno a través del modo en que ellos se mueven en el espacio ubicuo e interactúan con varios objetos o dispositivos. La teoría constructivista es usada para permitir que los sentidos construyan conocimiento desde lo que ellos ven, oyen, leen y perciben.

Pero, si bien es importante este alto grado de interacción con los dispositivos, más teniendo en cuenta que es una comunicación que se da de forma natural y espontánea; resulta todavía más interesante las posibilidades comunicativas entre usuarios. Una interacción básica entre usuarios la podemos comprobar retomando el proyecto de Laroussi (2004): si una pregunta excede las competencias del profesor, este puede pedir información o ayuda a otro profesor experto en el tema. El mismo sistema puede determinar el profesor más adecuado que está conectado en ese momento.

Ogata y Yano investigan las ventajas de ambientes de aprendizaje ubicuo en el aprendizaje de un nuevo idioma, utilizando como ejemplo alumnos extranjeros de intercambio en la Universidad de Japón interesados en el aprendizaje del japonés y alumnos japoneses que quieren aprender inglés como segunda lengua. Sus últimos proyectos están asociados a CLUE (Collaborative-Learning support-system with Ubiquitous Enviroment), un sistema abierto de aprendizaje colaborativo, que pretende ser un prototipo de aprendizaje consciente (knowledge awareness) y que facilita compartir el conocimiento individual en la Web, discutir sobre ello y aprender a través de la colaboración.

El sistema juega un importante rol para encontrar a iguales que se puedan ayudar y que puedan colaborar (así como ofrecer herramientas de comunicación propias de la Web 2.0); pues el trabajo entre iguales (Peer-to-Peer), el aprendizaje colaborativo, se muestra como un modelo pedagógico especialmente apropiado para implementar ambientes de aprendizaje ubicuo (retomaremos esta cuestión en el apartado 6).

Según Yang (2006) al revisar los servicios más usados en los sistemas de aprendizaje virtual, los datos mostraron como prácticas habituales de los usuarios la comprobación de quién está en línea, el intercambio de mensajes instantáneos entre compañeros y colaboradores, la búsqueda de contenido, las anotaciones personales y la personalización del portafolios. Atendiendo a estas necesidades.

(…) nuestro ambiente de aprendizaje ubicuo está diseñado con los servicios más destacados por los estudiantes. Este ambiente consistió en tres sistemas: acceso entre iguales y adaptabilidad; sistema de anotación personalizada y sistemas de discusión en tiempo real.

Veamos como se configura el entorno de aprendizaje ubicuo mediante los dispositivos integrados, atendiendo a estas demandas y cuáles son las ventajas de garantizar dichas funcionalidades.

Si un usuario no encuentra la información puede pedirla a sus vecinos, éstos a su vez a los suyos, y así sucesivamente. En la medida en que el radio de acción y búsqueda se amplía, crecen las posibilidades de encontrar recursos y material adecuado. Puede existir la figura del “mediador”, usuario al que se le envían las preguntas y que las remite pues es “el que sabe a quién pedir ayudar”. Dos son los principales modos de comunicación: el intercambio de mensajes (para encontrar a quien posee el material) y los archivos de transmisión (para descargar y/o subir material). Por lo tanto, el dispositivo ubicuo debe incluir servicios típicos de comunicación, acceso, réplica, etc; así como un servicio alternativo, que en el caso de que ningún usuario sea capaz de dar respuesta, la pregunta se transforme o reescriba para comprobar que los usuarios no estén utilizando algún otro dato, extensión o variación.

Este servicio tiene especial relevancia para la adaptabilidad, característica que veremos en breve; por el momento sólo decir que el servicio debería de incluir sistemas de edición de notas, para facilitar el conocimiento mediante anotaciones y recuperación de las mismas, en voz o texto y en diferentes formatos (word, pdf, html). Así como permitir diferenciar entre diferentes tipos de anotaciones: pregunta, explicación, comentario, marcador, esquema, dibujo, vínculos, etc.

Una discusión es un proceso de comunicación en busca de un objetivo común. Lo ideal es que los grupos de discusión tengan entre 5 y 8 participantes. Tras la discusión se revisan las ideas y se valoran las opiniones. Beneficio: aportar diferentes niveles de conocimiento, tantos como sea interesante.

Dos son las principales formas de crear un grupo: 1) por el objetivo del aprendizaje, cada uno complementa al equipo; y 2) por la demanda de aprendizaje: se basa en unas necesidades concretas (preguntas, ayuda, etc.). En este caso, los colaboradores con ciertos intereses y/o conocimientos tienen una cierta prioridad de elección.

Cualquiera puede crear un grupo de discusión en base a un interés especial; el que lo inicia es el manager, que autoriza la entrada de personas interesadas en participar. Entre los servicios típicos que debería incluir podemos mencionar e-mail, videoconferencia, mensajería instantánea, servicios de calendario, grupos, etc.

Las múltiples ventajas de esta interacción y el consecuente modo de aprendizaje mediante la colaboración, serán explicitadas más adelante (en aspectos metodológicos).

c) Actividades (educativas) situadas

El desafío en un mundo rico en información no es sólo hacer que la información esté disponible a todo el mundo en cualquier momento, lugar y forma; sino decir lo correcto en el tiempo adecuado y del modo apropiado. El ambiente creado por la información ubicua permite a la gente aprender en cualquier tiempo y lugar. Sin embargo, la cuestión fundamental ahora es cómo proporcionar a los aprendices con la información adecuada en el momento correcto y del mejor modo.

Como ya hemos dicho, Ogata y Yano se centran en ambientes de aprendizaje de un idioma. Otra de sus propuestas (además de la ya comentada CLUE) es JAPELAS (JApanse Polite Expressions Learning Assisting System), un sistema de aprendizaje asistido para las expresiones de cortesía en japonés (a menudo decisivas en muchas situaciones). Estas expresiones entrañan una cierta dificultad porque cambian según el contexto, la escena de la conversación, la formalidad del momento, la distancia social… Lo que pretenden es configurar el contexto consciente para poder ofrecer las expresiones de cortesía adecuadas según la situación.

Para llevar a cabo este sistema en primer lugar se crea JEDY (Japanese Expressions Dictionary System), un diccionario de expresiones creado colaborativamente, gracias a los nuevos usos de la Web 2.0; cuando los usuarios introducen la información de la conversación, la relación y la situación, JEDY muestra los ejemplos adecuados para esa situación.

Otro proyecto de estos mismos autores es TANGO (TAg Added learNinG Object), un sistema para aprender vocabulario atendiendo al contexto de aprendizaje de la palabra y el vocabulario asociado usando RFID (Radio Frequency IDentification)

Una interacción específica y bien adaptada al contexto del aprendiz puede mejorar notablemente el proceso de aprendizaje, y en estos casos concretos la asimilación de nuevas habilidades. Veámoslo sobre un ejemplo más desarrollado, ofrecido por Jacquinot, Takahashi y Tanaka (2007)

Imaginemos a Paul, un estudiante japonés de intercambio en EE.UU. que quiere mejorar su inglés. Posee, además, un sistema de aprendizaje implantado en su dispositivo móvil que ofrece ejercicios de lectura y escritura, así como otros complementos útiles (diccionario, anotaciones, toma de imágenes, etc.). Paul va a la oficina de correos y ve una señal que prohíbe fumar; obviamente comprende el significado asociado a la imagen, pero no entiende la frase. En ese momento puede integrar las palabras en su programa, tomar una imagen, realizar una anotación, etc., en su móvil. El sistema registra el nuevo conocimiento y su contexto de información, almacenando el nuevo contenido en su base de datos y vinculando el conocimiento adquirido con el contexto real de Paul. Días después, el sistema creará nuevos ejercicios con esta palabra; si Paul falla el sistema le recordará su contexto de información (la oficina de correos).

Las ventajas de este aprendizaje son obvias: los ejercicios incluyen el conocimiento descubierto por el propio aprendiz en situaciones cotidianas, reactiva su memoria creando nuevos ejercicios con el nuevo conocimiento, y en caso de fallo retoma la información de la situación real, cuando el conocimiento fue descubierto, ayudándole a recordar. Además, como el sistema almacena el contenido en la base de datos, ligándolo con el contexto de información, Paul puede solicitar ejercicios específicos relacionados con ese contexto específico (marcando de este modo sus propios objetivos e intereses), lo que le permitirá ampliar su vocabulario y crear un léxico dinámico basado en experiencias reales.

Imaginemos que días después vuelve a la oficina de correos, el sistema detectará el contexto de información, recordará la situación anterior y buscará coincidencias en la nueva situación. Intentará “atrapar” la atención de Paul sugiriéndole ejercicios relacionados. Aún en el caso de que se muestre perezoso y no los quiera hacer, Paul habrá recordado su experiencia anterior y el conocimiento adquirido.

Como podemos comprobar el objetivo de las actividades situadas es reactivar la memoria, recordando el proceso de aprendizaje y la experiencia real vivida, lo que contribuye significativamente a reforzar nuevos conocimientos. En palabras de Jacquinot, Takahashi y Tanaka (2007) “estas interacciones mejoran el aprendizaje por la capacidad de adaptar la interacción de aprendizaje a la situación del aprendiz”.

d) Adaptabilidad

La enseñanza adaptativa se basa en la idea de adaptar los métodos de enseñanza a los estilos de aprendizaje de los estudiantes; un método individualizado de enseñanza ayudará a aprender más rápido, de un modo mucho más eficaz y con un grado de comprensión elevado. La enseñanza adaptativa es muy ventajosa para alumnos con necesidades educativas especiales o modos de conocimiento muy específicos. En este contexto, la información ubicua parece mostrarse como una nueva posibilidad.

El desarrollo de un ambiente de estudio ubicuo combina las ventajas de un ambiente de enseñanza adaptativa con los beneficios de la informática ubicua y la flexibilidad de los dispositivos móviles. Los estudiantes tienen la libertad de aprender dentro de un ambiente de aprendizaje que les ofrece la adaptabilidad a sus necesidades individuales y a sus estilos de aprendizaje, así como la flexibilidad de sistemas informáticos penetrantes y discretos.

Nuevamente recordamos que en estos momentos la cuestión fundamental es cómo proveer a los estudiantes de la información correcta en el tiempo correcto y del modo correcto, garantizando una adecuada interacción, ofreciendo respuestas adecuadas a la demanda del aprendiz. Para ello es necesario adaptar la información disponible al entorno real del aprendizaje y al nivel del usuario, a sus intereses, motivaciones, etc.

Sakamura y Koshizuka (2005) proponen desarrollar una infraestructura de información y comunicación que identifique la localización física automáticamente y proporcione servicios de información y localización consciente. Su arquitectura informática ubicua incluye no sólo números de identificador para el objeto y/o lugar, sino también el código de usuario (ucode), que permite crear un perfil: edad, nivel de aprendizaje, idioma preferido, intereses, etc. Como ejemplo nos hablan de Bob, un estudiante americano de intercambio en Japón, que ante el Kaminari-Mon recibe en su dispositivo móvil la información correcta adaptada a sus necesidades, al perfil que él ha configurado (nivel de primaria, lenguaje preferido inglés); y cuando comparte el código recibido con su amigo japonés, este recibe la misma información (pues comparten el nivel de estudios), pero en su idioma (japonés).

Esta tecnología permitiría crear museos digitales ubicuos, en donde las obras están distribuidas por la ciudad en diferentes lugares. El visitante siempre lleva su tarjeta ID (el identificador) que contiene el perfil personal (idioma preferido, nivel de conocimiento, intereses personales, etc.). El terminal adapta la información a este perfil, creando un museo personalizado que proporciona, además, la función de “marcador de libros”. El bookmark es un mecanismo muy popular que recuerda tu información preferida y tus intereses, lo que te da acceso a páginas Webs personalizadas con el contenido marcado en el museo ubicuo.

Jacquinot, Takahashi y Tanaka (2007) hacen hincapié en la existencia de un “hueco”, de una “brecha” entre la información de contexto que llega de los sensores y el alto nivel de información que necesita la aplicación de aprendizaje para brindar una adecuada interacción en el proceso de u-L. Su propuesta es la creación de un “marco” que formalice las interacciones específicas de u-L, que cualquier aplicación debería proveer: 1) grabar y recordar el contexto de aprendizaje; 2) aumentar los datos digitales con la información de contexto; y 3) descubrir y deducir el contexto de aprendizaje para provocar determinadas actividades situadas y totalmente adaptadas al nivel y necesidades del aprendiz.

Podemos retomar el ejemplo de Paul y comprobar como se realiza la adaptación del nuevo conocimiento a través de tres interacciones sucesivas:

1) Almacenando y recordando el contexto de información: el marco vincula un conocimiento determinado a un contexto real, a una experiencia de aprendizaje de su vida.2) Aumentando los datos digitales: el marco almacena, extrae y presenta datos acordes con la aplicación de aprendizaje solicitada; y3) Deduciendo si existen coincidencias entre dos situaciones, la aplicación crea y trae una interacción en el tiempo y lugar adecuados (actividades situadas).

En todo caso, el “marco” facilita el aprendizaje significativo y trae la información correcta en el momento adecuado, pero siempre dependerá del aprendiz el uso adecuado de estas herramientas; pues la interacción con el dispositivo y el marco dependerá en última instancia del alumno, que será en todo caso el que introduzca los datos previos (y con ellos los objetivos de su aprendizaje) a partir de los cuales se realizarán las sucesivas interacciones. La importancia de esta adaptabilidad está fundamentada en las teorías de aprendizaje significativo, que comentaremos un poco más adelante (aspectos metodológicos)

5 . - ALGUNOS ASPECTOS TECNOLÓGICOS

La pregunta ahora es: ¿cuáles son los requisitos tecnológicos que garantizan el desarrollo de un ambiente de u-L? Obviamente éstos están ligados a los recursos, funcionalidad y rendimiento de la informática ubicua. Realizar un análisis detallado de su configuración, es una tarea que excede las capacidades de la autora de estas páginas. Nos limitaremos, por lo tanto, a bosquejar algunos de los requisitos indispensables de los proyectos hasta aquí expuestos.

Para comenzar y siguiendo a Laroussi podemos hablar de cuatro puntos fundamentales, sin los que no sería posible ni la informática ubicua ni los ambientes de aprendizaje ubicuo: 1) conectividad inalámbrica; 2) servicios Web básicos; 3) soporte informático distribuido; y 4) escenario amplio.

Según el sistema o aplicación que se quiera desarrollar podremos necesitar más o menos elementos especializados. Por ejemplo, la galería informática de aprendizaje que analizaban Jones y Jo (2004) tenía como componentes básicos un microprocesador, un servidor, los sensores y el wireless. Yoshida, por su parte, hace especial hincapié en todos aquellos dispositivos móviles capaces de integrar la Web 2.0 y expandirla: iPods, PDAs, Tablet PC, móviles, portátiles, etc. y sus posibles combinaciones (por ejemplo, móvil + iPod).

En la propuesta de Jacquinot, Takahashi y Tanaka (2007), el marco se construía como una plataforma multiagente para beneficiar la capacidad de comunicación, estructurada en diferentes niveles. En el nivel más bajo están los sensores, son la interfaz de entrada, los que recogen datos del contexto. En el nivel más alto están las interacciones formalizadas (el contexto-consciente) y los usos relacionados. Entre ellos está el nivel intermedio, un nivel abstracto que transforma la información del contexto que llega por los sensores al nivel más alto de información. En este nivel intermedio se encuentra “the linker”, encargado de detectar si el contexto de información actual está relacionado con algún otro contexto de aprendizaje (si hay algún vínculo) para combinar y crear nuevos servicios relacionados para que el aprendiz encuentre información relevante en el sistema.

El proyecto de Sakamura y Koshizuka (2005) consiste en desarrollar y crear una arquitectura informática ubicua (Ubiquitous ID Architecture) que permita varios servicios de información en un “contexto-consciente” (a riesgo de ser repetitivos, entendemos por éste, aquel contexto que se nos muestra como concreto y preciso, en el sentido de aportar información relevante y significativa, teniendo en cuenta la información ambiental). Para ello la informática ubicua debe ir equipada de sensores integrados en los objetos cotidianos (encargados de extraer información semántica ambiental) y con actuadores (encargados de realizar interacciones en el marco real), que utilizan la información aportada por los sensores. De este modo, terminales de mano, pequeños móviles, PDAs, tarjetas de contacto comienzan a comunicarse con ordenadores, robots, y otra computación de control que configura el contexto de información).

En el ejemplo de los museos ubicuos, cada objeto y lugar es localizado mediante su identificación (numer ID) de 128 bits de longitud; el código de usuario está almacenado en RFIDs (Radio Frequency IDentification). El dispositivo ubicuo reconoce el código de usuario y el identificador del objeto, recibiendo la información desde un servicio remoto y mostrándola a continuación (con las consiguientes ventajas que ya hemos visto de adaptabilidad, pertinencia y significatividad). La arquitectura ID ubicua es una arquitectura abierta, lo que posibilitaría que mucha gente pueda participar en la redacción de los contenidos de aprendizaje. Además, estos autores subrayan una gran ventaja de la tecnología ubicua: ésta es muy general y puede ser utilizada para diferentes aplicaciones; al igual que Internet que resulta muy interesante para la educación y el aprendizaje, pero no sólo es usada con este fin.

Como vemos, los aspectos tecnológicos requeridos dependen también del proyecto propuesto, su complejidad y grado de interacción, pudiendo ir desde unos mínimos ya garantizados, hasta el desarrollo de tecnologías más complejas, todavía en vías de desarrollo, lo que abre el campo para la adaptación de las infraestructuras y la innovación.

1. - LA PIEL ELECTRÓNICA DE LA TIERRA

LA INFORMÁTICA UBICUA

3. - REVOLUCIONES TECNOLÓGICAS Y MODELOS PEDAGÓGICOS

4. - APRENDIZAJE UBICUO

a) Permanencia, Accesibilidad e Inmediatez

b) Interactividad

c) Actividades (educativas) situadas

d) Adaptabilidad

5 . - ALGUNOS ASPECTOS TECNOLÓGICOS