Aprendizaje
Visual
através de la voz, usando
redes
neuronales
artificiales
a
nivel
inicial
ElisaAngélica Pauro Asillo*
Mgter.
ingeniería
delSoftware
UNIVERSIDAD
CATOLICA
SANTA
MARÍA
Arequipa, Perú
E-mai:
epauroas@gmail.com
RESUMEN
Esta
investigación
es unprograma para
educación
conaprendizaje
visual
inicial,
ade
cuados a los contenidos programáticos de laeducación escolar
inicial
y primaria.
Las
pautas de desarrolloconsideraron lasimplicidad en el manejo de lacomputadora
el programa permite al niñointeractuar con ella,a partir de la emisión
vocal
como
acción, revalorizando la voz
como
instrumento
de ejecución yestimulando una co
rrecta
emisión
usando
redes
neuronales
artificiales.
Utilizando un micrófono, un
entorno
le permite
abordar
el aprendizaje de nociones
elementales
del lenguaje.
El
docente cuenta con un programa reporte que graba la totalidad de errores del
alumno, discriminados en tablas, lo que le permite plantear más adecuadamente
susestrategias de enseñanza.
El
proyectoprevióla
utilización
delsoftware nocomo
fin en si mismo, sino como un material de que el docente dispone para optimizar la
construcción del
proceso
de aprendizaje.
Los
resultados obtenidos muestran que se ha cumplido con los objetivos yse ha ve
rificado la hipótesis.
Palabras
Claves
Aprendizaje
visual,
voz,
micrófono, redes neuronales
artificiales,
computadora,
nivel
inicial
SUMMARY
This
investigation isa program for education with apprentiship look
initial
suitable
to the restrained of program from education kindergarden and elementary school.
The standard of development considered
the
simpleness in
the
handiing of
the
com-
puter the program permit the children interaction with its to divide of the vocal
emission
as
action
valued
the
shout
as
instrument
of
executíon
and
stimulated
a
correct emission using neural network artificial.
Used a microphone the enviroment lets to allow board the apprentiship of notion
elementáis from languaje.
Theteacher has a program report that record the totaiity of mistake the student
discrimínate in boards to that
the
permit outline most suitable its strategy of edu
cation. The proyect previous the utilize of software not as end in itself, but
like
a
material of
that
the
teacher
dispose for optimize
the
building
tne
process of appren-
3-7
.ojrec^
UNIVERSIDAD
TÉCNICA
DE
AMBATO
/
INVESTIGACIÓN
Y
DESARROLLO
tíship.
The results keep model
that
itself execute with the obj'ectíve and ítself check
the
hypothesis.
Keywords
Apprentíship
Look,
The Shout, Mícrophone, Neural Network
Artificial,
Computer,
Kindergarden
INTRODUCCION
Luego
de
haber
realizado estudios
sobre
el aprendizaje en
educandos
de
los niveles
inicial
yespecial, se encontraron trabajos realizados por gente de laespecialidad de
educación, pero no como propongo que el aprendizaje sea visual a través de la voz
y con métodos de evaluación y
por
consiguiente
este
trabajo es Innovador.
El
aprendizaje
visual
através de lavoz en elniñoes unaforma práctica de un apren
dizaje más fácil de comprender y la captación de dichos símbolos lecto-escritura,
especialmente
escritura.
Al
obtener
una
red
neuronal
artificial los beneficios
serán
grandes siendo ello no solo para los centros de educación
inicial
y sus niños, son
también para el sector educación, al utilizarun producto de alta tecnología de soft
ware el cual servirá para modernizar los medios de enseñanza en la educación y
desarrollar las aptitudes, habilidades y actitudes necesarias para una formación de
calidad.
Con el propósito de diseñar eimplementar un equipo portable que ayude en el
aprendizaje del niño, el software ha sido elaborado en base al lenguaje de progra
mación
Visual
Basic
6.0
de
Microsoft.
Enla educación con el
método
tradicional los maestros capaces, no pueden reme
diar las dificultades en el aprendizaje y esto que ocurre en la vasta mayoría de los
casos
de
los colegios.
Se requiere un programa que permita a su ingreso diferentes altemativas que ayu
den en laenseñanza aprendizaje ya que el
60%
es a través de los ojos yel
30%
através
de
la
voz.
La
solución es establecer el aprendizaje a través de la voz y observación para que
el niño pueda comprender fácilmente y aprender mas rápidamente por medio de
un programa que utiliza un modelo de red neuronal artificial para la adquisición
de
datos
del
micrófono.
Deesta manera el profesorpuede utilizarcomo material didáctico para determinar
la
comprensión
creativa
de
los niños a
través
de la
observación,
utilizando
entorno
gráfico visual para motivar al niño.
La
enseñanza del
nivel
inicial
es una proceso ordenado, sistemático y pedagógico,
entonces es probable, que con el trabajo de investigación propuesto, será menor
la dificultad y
tiempo
del aprendizaje en los
educandos
del nivel inicial.
Estáorientado al nivel
inicial
entre las edades de 3 a 5 años de edad por
ser
quienes
aprenden
las primeras
pautas
de
nuestro
lenguaje
Por ello considero que el aprendizaje visual a través de la voz cumple un papel muy
importante
y
práctico
en
la vida
futura
El
programa "Aprendiendo Con
AVURANI"
al niño lo impresiona y es importante
que le provoca interactuar con él y así se logra la enseñanza aprendizaje.
El
éxito del proyecto depende de la adquisición del aprendizaje de la edad del niño
y los cuidados que el docente deberá seguir durante su aplicación, para tal efecto
18
UNIVERSIDADTÉCNICA DE AMBATO/INVESTiGACIÓN YDESARROLLO
se eligió niños entre
335
añosde edad de ambos sexos. Lainvestigación a permitido
un enlace del
área
de
la educación con la tecnología.
LUGAR DONDE SE REALIZO LA INVESTIGACIÓN:
Laubicamos en el Jardín "Mi Paraíso"
(Arequipa).
L^MATERIAL
Y
MÉTODOS
TABLA
Nro.
1
METODOS
TÉCNICAS
INSTRUMENTOS
RECURSOS
FÍSICOS
1. Estratiñcado en datos estadísticos 1.
Entrevista
Pedagógica
1. Documental -Jardín"Mi Paraíso"
2.
Orientado
a
objetos
2.
Contrastación
computarizada
2.
Ficha
de
registro
computarizada
- Instrumento: Micrófono
3. Inductivo en el desarrollo de la 3.
Comparación
3.
Patrones,
pesos,
capa,
valor
de -
Herramientas:
Cautín,
Pinzas
de
regla
y
ñindón
de
activación
dela
entrada,
valor
de
salida
y
threres-
corte
lateral,
Pinza
de
puntas
redneuronal hold
planas,
placa
de
cobre,
dispositivos
4.
Prueba
y
error
enla
calibración
del
4.
Muestren
4. Valores iniciales de voz del
electrónicos
para
la
red
neuronal
sensor
óptico
programa artiñcial
5.
Síntesis
en el
diseño
de la
tarjeta
5. Conclusión 5.
Manual
de
conñguración
-
Equipos:
Osciloscopio,
computado
del
SAO
conectada
al
puerto
ray
multitester
paralelo.
-Materiales:
Fichas
de observación,
6. Sistemático 6.
Diseño
y
programación
del 6.
Lenguage
de
programación
Visual
software
Sistema
Experto
Basic
TABLA
Nro.
2
DESCRIPCIÓN
PRIMERA segunda
Técnica
Entrevista
(Indirecta)
Experimental
(directa)
Instrumento Documental Grabadora
Componentes
Profesores
de
educación
inicial
y
especial
ADC
Hardware Micrófono
Decodiñcadores
Multiplexores
Fuente
DC
Resistencias
Condensadores,
etc
Componentes
Conocimiento
de
los
métodos
de
aprendizaje
Redes NeuronalesArtiñciales
Software
ESTRATEGIA
INVESTIGATIVA
DE
RECOLECCION
DE
DATOS
Para
proceder
a
recoger
datos
se realizo
previamente
una
encuesta
de
preguntas
abiertas
a un
grupo
de
control,
conformado
por
20 profesores.
Este ensayofue
hecho
con elfin
de
mejorar
nuestro
instrumento para
obtener
datos
más
objetivos.
La
recolección
de
datos
se
realizo
dentro
del
horario
en
el
aula,
y
esta
encuesta
se
da de la siguiente manera:
-Datos de información e
interrogantes
- Dirigida a
docentes
de la especialidad.
- La
resolución
del
instrumento
duro
entre
15 a 20
minutos.
Una
vez
llenada la
encuesta
se
procedió
a su calificación
para
luego
vaciarlas a
una
matriz
resumen
que
será
usada
en
la
formulación
de
cuadros
estadísticos
con
sus
correspondientes
estudios.
La
acción
de
la
recolección
de
datos
fue
denominada:
"AVURANI", APRENDIZAJE VISUALA
TRAVEZ
DE LAVOZ USANDO REDES NEURO-
NALES
ARTIFICIALES
A
NIVEL
INICIAL;
lo cual
se
presentar
como
fuente
para
el
des
arrollo yformulación
de
los
resultados.
19
Micrófono
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO / INVESTIGACIÓN YDESARROLLO
DESCRIPCIÓN
DEL
EQUIPO
Descripción
del
equipo
electrónico:
El
proyecto
realizado es un circuito
que
captura
la
señal
de la voz a
través
de un
micrófono, cuya señal es amplificada y
entregada
a la
entrada
de un conversorana-
logo/digital el cual a su salida
obtendrá
niveles altos y bajos de
acuerdo
a lafrecuen
cia de la voz el cual será recepcionado
por
el
puerto
paralelo de un
computador.
Los
datos
que
ingresan
por
el
puerto
serán
manejados
por
la
red
neurona!
para
su
codificación para el
mapa
topológico
que
utiliza la
red
para
su
aprendizaje
y
entre
namiento,
para
obtener
las salidas
adecuadas
por
el
monitor
al
momento
de emitir
la voz y lograr el
aprendizaje
del niño.
Amplifícador
de
Señal
Conversor
Digital
Alimentación
Interfase
Diagrama
de
bloques
del
Hardware
PROCEDIMIENTOS
USADOS
PARA
EL
SOFTWARE
PC
1. Se
entabló
el diálogo con el
profesor,
los
padres
y
en
especial
con
los niños
que
les
gusta
como ellos
saben
¿Que hacen un buen trabajo o
cuando
se han equivo
cado?
2. Lo
segundo
que se realizó es una consulta
de
qué
requerimientos
debe
tener
el
programa
para no
ser
tedioso
para el niño.
3. Se realiza un
bosquejo
de
cómo
va a
funcionar
el
equipo
portable
con
los
reque
rimientos
obtenidos
en el dialogo realizado con el
profesor
y se le da a
conocer
el
diseño
original
que
se
pretende
implementaral
programa.
4. Validar el programa con un
ensayo
con los niños en vació.
5. Realizar
ajustes
y
dar
formato
al
sistema
6. Realizar
pruebas
con
el
profesor
y los niños
para
verificar el
funcionamiento
en
forma
real del
equipo
portable.
RESULTADOS
A
continuación
se
presentan
los Gráficos,
obtenidos
de la
encuesta
realizada a
ios
profesores
en el cual se
expone
cual es el mayor
problema
en los
métodos
de
enseñanza
con los niños de 3 a 5
años
de
edad
que
ayudan a la elaboración
de
la
presente
investigación.
Adicionalmente se
presentan
los cuadros,
obtenidos
de la
encuesta
realizada a los
docentes
en la cual se
establece
el
grado
de conocimiento
que
tienen los
educan
dos.
•
De
canciones
•
De
laminas
De
materiales
•
Otro
20
GRÁFICA
Nro
t
¿QUE
METODOS
DE
ENSEÑANZA
PREFIERES?
UNIVERSIDADTÉCNICA DE AMBATO/ INVESTIGACIÓNY DESARROLLO
GRÁFICA
Nro
2
¿QUÉ
METODOS
SE
SIGUE
AHORA
EN
TUS
ASIGNATURAS
GRAFICA
Nro
3
LA
PARTE
PRACTICA
DE
TUS
ASIGNATURAS
ES
EN
PROMEDIO
GRAFICA
Nro
4
NIÑOS DURANTE LAS CLASES
NORMALMENTE
PARTICIPAN
GRAFICA
Nro
5
NORMALMENTE,
ATIENDE Y
COMPRENDE
DURANTE
LAS
CLASES
GRAFICA
Nro
6
COMO
ES LA
COMUNICACION
DE LOS
NIÑOS
CON
LA
MAYORIA
DE
LOS
PROFESORES
30
25
20
15
10
5
O
60
50
40
30
20
10
O
•
Constructivismo
•
Tradicional
o
Nuevo
enfoque
0
Aprender
hadendc
• Activo y
leorico
•
Ninguno
j
1
1
i . 1
Espedal
Jardín
Gn^).
m•
Insuficiente
•
Adecuada
•
Excesiva
mucho
•
Su^en
Rmitarse
• La
mayor
parte
• A
medias
• La
mencx
parte
70
60
50
40
30
20
10
O
•
Exc^ente
•
Moderada
•
Escasa
• •
"
••
Especiad
Jardín
21
Grup.
Total
UNIVERSIDADTÉCNICA DE AMBATO/INVESTIGACIÓN YDESARROLLO
80
60
40
20
OI
1'
0
•
Escritura
•
Lectura
•
Lecto-
escitura
GRAFICA
Nr0
7
CUÁLES ELMAYOR PROBLEMA EN ELAPRENDIZAJE
Resultados finales del
PROGRAMA
para el aprendizaje de niños a continuación se
muestra
la
pantalla
de
presentación.
0 (S IBH]
IHl
E 00
H}
El ÍEEl
/ElíEÍH]
Windows
98
1.0.0.1
®
ILl
IB
.
CONEXIÓN DEL MICRÓ
FONO
Y
LA
FUENTE
AL
S.A.D.
PANTALLA
DE
NIVEL
2
PANTALLA
DEL
TEST
22
o o
PANTALLA
CON
INGRESO
POR
MICROFONO
PANTALLA
DE
FINALIZACION
DEL
TEST
G^NASr^
UNÍVERSIDADTÉCNICA DE AMBATO/INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO
DISCUSION
1.
El
programa tiene una utilidad muy importante en el sector educación nivelini
cial
ya que los niños aprenden en una forma divertiday
fácil
yasí se logra un
aporte
a la
educación
2.
El
aprenderacomunicaren un medio visual,permite comprenderlos elementos
del diseño, resolver problemas ytrabajar de forma cooperativa
3.
El
niño debe tener algunas habilidades básicas necesarias para aprender a leer
yescribir, tales como sujetar bien un lápiz, reconocer las formas de los objetos
y los
colores,
etc
4. Su capacidad de atención del niño debe
ser
suficiente para que pueda pasar
bastante
rato
concentrado
5. Se aconseja a los padres que jueguen con sus hijos para reforzar los valores que
se
enseñan
^sCONCLUSIONES
2.
3-
4.
5-
6.
7.
Aminorar ladificultad ytiempo del aprendizaje en los educandos del nivel
Inicial
através de laelectrónica, que es el interfase con el computador.
Establecer el aprendizaje de manera que el niño comprenda fácilmente y
aprenda más rápidamente através de la voz y observación.
Utilizar
entorno
gráfico, visual para motivar al niño.
Lograr diferenciar eidentificar vocales,
consonantes
ynúmeros.
Diseñoe implementación de un equipo portable, que ayude en el aprendizaje
del
niño.
Adiferencia de otros medios lacomputadora permite entonces que el usuario
practique sus
capacidades
de
observación una y
otra
vez con solo
hacer
un clic
con
el
mouse.
Alo largo de los próximos años, casitodas las paginas de la red para niños los
harán participar através de la música, la animación y mundos interactivos en
3D.
^^Referencias
Bibliográficas
1.
C.
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Edición
Morata S.A.,1993; pág.
95-96,111-112
2. Pallas Areny R. "Adquisición ydistribución
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Editores Marcombo
Boixareu, Barcelona 1993
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Valluru
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305-307.319-323
4. Timothy Masters, "Practical Neural Network Recipes in C++" Editado Aca-
demic Press San Diego San Francisco 1993
5. José Ramón
Hilera
Gonzáles"Redes Neuronales Artificiales fundamentos, mo
delos yaplicaciones" Editorial
ADDISON-WESLEY
IBEROAMERICANA,
Edición
RAMA1995;
pág.
16-20, 49,
65,242
