Cerrar la brecha de la alfabetización con IA y Eye tracking

Una historia de éxito de Lexplore y Tobii

Me parece asombroso que ni siquiera algunos de los países más ricos del mundo hayan sido capaces de resolver el problema de los niños que abandonan la escuela primaria con un bajo nivel de lectura. A pesar de los conocimientos, materiales y Recursos a los que tenemos acceso, algunos niños siguen cayendo en la trampa. Niños que seguirán enfrentándose a dificultades de aprendizaje durante toda su vida, lo que se traducirá en una baja autoestima y un bienestar inferior a la media. Sin embargo, con una intervención adecuada en el momento oportuno, el problema puede resolverse.

Una de las causas fundamentales es la falta de un enfoque sistemático del desarrollo de la lectura y de objetivos comunes, problemas que no pueden resolverse con más Recursos, pero en los que la transformación digital es ideal. Eso es lo que Lexplore, uno de nuestros socios, se propuso hacer: utilizar la IA y el eye tracking para llevar a cabo el trabajo sucio de detección y análisis, sistematizar la evaluación de la lectura y crear objetivos comunes para que los profesores puedan centrarse en la corrección y el seguimiento.

Su historia tiene muchas facetas. En primer lugar, revela cómo las tecnologías de IA pueden transformar la evaluación manual en la educación, así como en otros ámbitos. Es una historia de manual de tecnología para el bien, una historia clásica de cómo las nuevas empresas aprovechan la investigación para resolver un problema, cómo llegan a la comercialización mediante la creación de prototipos y mucha paciencia y, al hacerlo, cómo generan conocimiento. Y, por si fuera poco, destaca cómo la IA y la computación en nube aprovechan los conocimientos para generar conocimientos más profundos, desplazando la recopilación de datos del laboratorio de investigación a la captura en vivo.

Aunque la tecnología de Tobii se encuentra en la raíz de la historia, no podemos atribuirnos el mérito de lo que Lexplore ha logrado, pero sin eye tracking, su solución no podría existir. Y aunque llevo trabajando en Tobii desde hace más de una década, todavía me asombran las cosas que hacen nuestros socios con lo que es fundamentalmente un dispositivo de medición, aunque especial.

Así que voy a empezar por ahí: por la medición.

Medir cosas

Probablemente esté familiarizado con su frecuencia cardiaca, su pulso máximo, cómo disminuye con la edad y una idea aproximada de cuáles deberían ser sus valores para su grupo de edad. La frecuencia cardiaca es una medida sencilla pero muy indicativa de lo que ocurre en tu cuerpo. Si un atleta no puede rendir a su pulso máximo, puede estar luchando contra una infección, o bajo estrés. Otras mediciones útiles son la temperatura corporal, el peso, la tensión arterial, el IMC, etc. De forma aislada, estas métricas nos proporcionan una visión momentánea de nuestro bienestar. Lo sabemos porque muchas personas han pasado muchas horas investigando: midiendo a las personas, observando los resultados y presentando las pruebas.

Cuando se miden sistemáticamente a lo largo del tiempo, los puntos de datos muestran una tendencia, que a menudo cuenta una historia más interesante. Los picos y las caídas pueden revelar el impacto de nuestras acciones, lo que comemos, cuánto ejercicio hacemos y nuestros niveles de estrés. Apenas tiene interés periodístico, lo sé. Pero hay un detalle significativo que es fácil pasar por alto, omitir o incluso ignorar porque parece muy común. Se trata del concepto de coherencia, es decir, la medición constante a lo largo del tiempo.

En el extremo, no es posible realizar mediciones coherentes porque, aunque sólo sea por eso, el tiempo cambia y, por tanto, dos mediciones cualesquiera se diferencian al menos por ese factor. Pero hay muchos otros factores que pueden influir en una medición: el proceso de medición, la persona que realiza la medición, las herramientas que utiliza, lo distraída que está una persona, su nivel de estrés, la hora del día, la iluminación ambiental, la temperatura ambiente o del aire... Creo que ya me entiende. Para que el análisis ofrezca resultados precisos, los datos deben recopilarse científicamente.

La mejor forma de generar puntos de datos uniformes es con una máquina. Las máquinas -incluso si están programadas con sesgos- siempre medirán de la misma manera, no tienen cambios de humor y si las diseñas para soportar las fluctuaciones del entorno operativo, ofrecerán conjuntos de datos uniformes.

Si puedes reproducir fácilmente esa máquina, habrás creado un dispositivo de medición universal capaz de generar datos objetivos que trascienden fronteras, clases y prejuicios humanos.

Y eso es lo que hemos hecho por Lexplore. Les hemos proporcionado un dispositivo de medición universal: una máquina que pueden enviar a cualquier parte del mundo, que se conecta y ya está.

¿Cómo saber qué medir?

Pero, ¿cómo saber qué medir? ¿Cómo descubrimos que la frecuencia cardíaca era un signo vital? La respuesta es sencilla: investigando. Obviamente, hay que tener una idea, ser curioso y estar dispuesto a trabajar. Muchos de nuestros socios tienen raíces en la investigación científica, concretamente en estudios relacionados con los movimientos oculares, y Lexplore no es una excepción.

La historia comienza en lo más profundo de la investigación más exhaustiva realizada sobre las capacidades de lectura y escritura de los niños. Realizado en Suecia en los años ochenta, el estudio pretendía comprender mejor la dislexia y siguió a unos 200 niños desde aproximadamente los diez años hasta los primeros años de la edad adulta. El resultado fue un conjunto de modelos estadísticos que podían identificar con precisión qué alumnos acabarían teniendo una capacidad lectora baja, basándose en los patrones de movimiento ocular que generaban al leer.

En un estudio más reciente (2007), los científicos Gustav Öqvist Seimyr y Mattias Nilsson Benfatto construyeron un prototipo de sistema de evaluación utilizando los modelos estadísticos desarrollados durante la investigación inicial. Los dos científicos comprendieron el potencial de su trabajo para cerrar la brecha de la alfabetización, y fue entonces cuando nació Lexplore.

Del prototipo a la aplicacion

Una vez que has averiguado lo que quieres medir, y tal vez has construido un par de prototipos, el siguiente paso es la comercializacion - construir una aplicacion que funcione en cualquier maquina, con el menor hardware extra posible, de forma que cumpla con los estandares de seguridad y los principios de diseño modernos. Cuando Lexplore empezó a explorar la comercialización, la tecnología de Tobii no era tan plug-and-play como ahora, pero su nivel de precisión era ideal para que Lexplore llevara sus prototipos al siguiente nivel.

Creo que merece la pena mencionar que, cuando empezaron a crear su solución, Lexplore hizo un par de observaciones fundamentales que fueron la clave de su éxito general. La primera fue la facilidad de uso. Como en tantos otros sectores, el tiempo es un bien precioso en la educación. El tiempo dedicado a tareas administrativas es tiempo que no se dedica a enseñar a los niños. Así que, fuera cual fuera la solución que se les ocurriera, Lexplore sabía que tenía que desarrollar algo con una barrera de entrada baja, pero también algo que aportara más valor que los métodos ya probados.

La segunda decisión que tomaron se refiere a la arquitectura de su sistema: optaron por una construcción dividida, con parte del procesamiento y el almacenamiento en un PC local, pero la mayor parte del trabajo pesado y el análisis realizado en una nube segura, de modo que la solución puede ejecutarse en cualquier PC.

Estas dos decisiones llevaron a Lexplore a invertir una cantidad significativa en diseño UX y optimización de procesos, utilizando códigos de colores y un sistema de calificación único para proporcionar a los profesores un análisis inmediato y fácilmente comprensible de la capacidad de lectura de un estudiante.

Comprender los datos

No soy profesor, pero puedo decir que los resultados que ofrece Lexplore son tan fáciles de entender que no es necesario serlo, ni tampoco ser un científico espacial.

Este diagrama muestra cómo Lexplore traduce los movimientos microscópicos de los ojos en un patrón de lectura de fijaciones (burbujas) y sacadas (líneas). El tamaño de la fijación indica cuánto tiempo se detiene el alumno en una palabra. Cuanto mayor es la burbuja, más tarda el alumno en comprender lo que tiene delante. Las sacadas muestran cómo una persona avanza y retrocede en un texto. Con sólo echar un vistazo, puedes ver si un alumno tiene dificultades.

Basándose en la lectura silenciosa de un texto y la lectura en voz alta de otro, la solución mide la velocidad de lectura y asigna una puntuación Lexplore única basada en la nota del alumno.

Los alumnos están codificados por colores según el nivel que representa su puntuación. De este modo, los profesores tienen al instante una pista visual de la capacidad del niño. Con una puntuación de 390, este alumno se sitúa en el nivel 5, lo que indica una capacidad lectora media para su edad.

Se pueden hacer comparaciones. Por ejemplo, puede ver el rendimiento de una clase a lo largo del tiempo y su comparación con la media nacional.

Datos para perturbar

Todo gira en torno a los datos. Alguien dijo en el trabajo el otro día que "la información genera información" y, aunque pueda sonar un poco vago, creo que lo que quería decir es que una vez que empiezas a profundizar en los datos, empiezan a surgir patrones. Pero primero hay que generar los datos, y hay que hacerlo a lo largo del tiempo.

Y eso es precisamente lo que ha hecho Lexplore. Mediante la sistematización y revisiones periódicas, generan un historial para cada alumno. Una vez anonimizados, esos datos pueden contribuir a vistas agregadas. De la misma manera que hemos desarrollado índices cardiacos saludables para diferentes grupos de edad, Lexplore ha generado puntuaciones medias para la capacidad lectora de niños de diferentes grupos de edad, pueden comparar escuelas dentro de la misma región y crear medias nacionales, aportando el enfoque sistemático y los objetivos comunes de los que carecen los enfoques tradicionales.

Esto significa que, al examinar a los niños, también generamos estadísticas sobre la evolución de la capacidad lectora. Lexplore, por ejemplo, ha utilizado datos en directo para mostrar el descenso real de la capacidad lectora debido a la pandemia de coronavirus.

Este tipo de información en tiempo real proporciona a las escuelas, los ayuntamientos y los gobiernos los datos que necesitan para añadir recursos donde se necesitan, y no donde se supone que se necesitan.

Desvelar incógnitas desconocidas

La solución Lexplore ofrece una forma rápida de evaluar y analizar la capacidad lectora de los escolares. Con los métodos tradicionales, los profesores pueden tardar meses en examinar y analizar una clase de niños. Con Lexplore sólo se tarda un par de horas. Pero lo verdaderamente mágico de su solución son las incógnitas que desvela.

A los profesores de educación especial se les da bien identificar a los niños con baja capacidad lectora (zona roja en las capturas de pantalla anteriores), así como a los que sobresalen (aguamarina oscuro). La dificultad estriba en las zonas intermedias (naranja), sobre todo cuando se trata de niños que han desarrollado habilidades de afrontamiento que las técnicas de detección tradicionales no pueden detectar. Los comentarios de las escuelas son alentadores, porque los profesores que utilizan la solución afirman que crea una cultura de la lectura que antes no existía.

Dado que Lexplore ha elegido el eye tracking como herramienta fundamental de medición, y dado que las personas no pueden controlar totalmente el movimiento de sus ojos, las evaluaciones basadas en los movimientos oculares no se pueden engañar, lo que significa que un montón de niños dejarán de caer en las redes de detección.

Para terminar, me gustaría expresar mi gratitud a los investigadores y a todos los que en Lexplore han hecho realidad esta solución. Mi único deseo es que todas las escuelas, en todas partes, tengan acceso a soluciones como ésta, para que ningún niño caiga en la trampa. Queda mucho camino por recorrer y muchas lenguas que añadir antes de llegar a ese punto, pero al menos sabemos que es posible.

Si desea profundizar en la solución Lexplore, eche un vistazo a nuestro estudio de caso Lexplore . Puede obtener más información sobre esta increíble empresa en Lexplore.com .