Sistema de Tutoría Inteligente (Intelligent Tutoring System) para la Enseñanza de Ecuaciones de Primer Grado Dirigida a Estudiantes de Octavo y Noveno de Básica Superior Usando CTAT

Abstract

En la actualidad, los sistemas de tutoría inteligente (STI) y la inteligencia artificial (IA) desempeñan un papel fundamental en la educación al proporcionar una enseñanza personalizada. Estos sistemas evalúan los errores, ofrecen recursos educativos y realizan un seguimiento continuo del progreso del estudiante. Encaminando con estas iniciativas, el presente Trabajo de Titulación (TT) tiene como objetivo desarrollar un STI para la enseñanza de ecuaciones de primer grado considerando el estilo de aprendizaje (EA) del estudiante. Para abordar al objeto de estudio, se construyó un STI para la enseñanza de ecuaciones de primer grado, por medio de tres fases: en la primera fase, se realizó una investigación y análisis de trabajos previos relacionados con TI enfocados en educación. El objetivo era conocer los tipos de arquitecturas empleadas en estos sistemas, de igual manera una revisión de las herramientas de autor más eficientes para el desarrollo de STI; siguiendo los lineamientos propuestos en cada método de investigación aplicados; entre ellos la observación activa, revisión y seguimiento, estudio de casos y la metodología de Bárbara Kitchenham. En la segunda fase, se construyó los módulos del STI de acuerdo con la arquitectura trimodular y la herramienta de autor electas de la fase anterior; En la tercera fase, se realizó una evaluación del sistema en un entorno educativo mediante un plan de experimentación y pruebas a 13 estudiantes de octavo y noveno de básica superior pertenecientes a la Unidad Educativa Técnico Zumbi, que fueron seleccionados aplicando el muestreo no probabilístico por cuotas, comprobando la facilidad de uso y la aceptación del sistema; como resultado se obtuvo un nivel de aceptación del 53,8% “Muy alto” y una facilidad de uso del 46,2% como “Fácil”, valores que son compartidos entre las métricas aplicadas. Para implementar la aplicación en un entorno Web, se utilizaron tecnologías como React, Next y MongoDB, las cuales fueron seleccionadas después de un análisis previo en busca de un sistema escalable y de alto rendimiento. Finalmente, en el TT se identifica que el STI brinda apoyo considerable a los estudiantes a su proceso de enseñanza, teniendo en cuenta el EA para dar seguimiento al progreso del estudiante, fomentando un aprendizaje más personalizado, motivador y centrado en el estudiante.

Palabras clave: sistemas de tutoría inteligente (STI), inteligencia artificial (IA), enseñanza personalizada, recursos educativos