Contribuciones a la adopción de los juegos serios como herramientas educativas mediante técnicas de analíticas de aprendizaje

Résumé

Los juegos serios son videojuegos con objetivos que van más allá del ocio, pudiendo aplicarse con múltiples finalidades y en diferentes sectores. Aplicados a la enseñanza, los juegos serios ofrecen al estudiante una manera atractiva e inmersiva de aprender. En particular, permiten simular situaciones en las que el jugador puede probar sus conocimientos y aprender de sus errores de forma segura. Pese al incremento en su uso, su adopción en el contexto educativo todavía es limitada. Esto se debe a múltiples factores, incluyendo la desconfianza de profesores en su eficacia, o las dificultades tecnológicas para su uso e implantación. Además, al ser frecuentemente distribuidos como herramientas de caja negra, resulta difícil para los profesores entender qué están haciendo los alumnos mientras juegan y cómo progresa el aprendizaje. La validación formal permite evaluar la eficacia de un juego serio, midiendo los cambios que provoca en los jugadores, ya se trate de incremento de conocimiento, mayor concienciación, u otros. La forma más frecuente de medir estos cambios consiste en utilizar encuestas que los jugadores rellenan de forma previa y posterior a la sesión de juego. La diferencia entre encuestas, atribuible al juego, proporciona una medida de su efecto. Esta validación proporciona confianza de cara a la utilización de un juego y permite mejorarlo a lo largo de su ciclo de vida. No obstante, es necesario evitar que los juegos sean caja negras con el objetivo de entender mejor cómo aprenden los alumnos y poder ayudarles. Las analíticas de aprendizaje aplicada a juegos (GLA) estudian la actividad del estudiante mientras juega para entender su proceso de aprendizaje. Su aplicación práctica requiere de un coste de desarrollo y mantenimiento altos. La literatura muestra una clara prevalencia de soluciones ad-hoc y escasez de soporte a estándares técnicos para facilitar la interoperabilidad. La complejidad y costo de implementar estos sistemas puede reducirse con soluciones genéricas, software libre y estándares abiertos. Pero estas soluciones son escasas y hay problemas éticos y legales con la recolección y análisis de datos. Esta tesis analiza cómo pueden aprovecharse las GLA para mejorar los juegos serios durante su ciclo de vida y fomentar su adopción en la educación. Las mejoras se enfocan en facilitar su implantación, sistematizando el desarrollo de GLA, y en simplificar las etapas de validación y evaluación. Las analíticas de aprendizaje proporcionan nuevas capacidades de supervisión, evaluación y control a los docentes. También se estudia la integración de GLA en herramientas de autoría para que sean utilizadas en el propio desarrollo del juego de forma automática, incorporando para ello un modelo de analíticas genérico en la herramienta uAdventure. Como resultado de este trabajo de tesis se ha creado Simva, una plataforma de GLA orientada a validación de juegos serios que facilita el diseño y desarrollo de experimentos. Simva permite crear grupos de usuarios pseudoanonimizados (para cumplir con GDPR) que identifican y dan acceso a los participantes, y permiten asociar los registros de sus sesiones de juego a los sistemas de GLA. Simva soporta además una serie de estándares educativos, como xAPI, LTI o CMI-5 para simplificar la integración con otras herramientas y establecer un formato interoperable para las analíticas. El uso de la plataforma Simva nos ha permitido validar la propuesta, simplificando la validación formal de los juegos y el acceso a datos de analítica. El estudio de la automatización del proceso de GLA y validación utilizando uAdventure y Simva ha permitido a los usuarios medir y validar juegos de manera automatizada, integrando ambos procesos en el proceso de desarrollo del juego serio. En definitiva, mediante el enfoque planteado se da soporte a reducir el impacto de las barreras que frenan la adopción de los juegos serios en el ámbito educativo.