Sensores electrónicos harían mucho más exactas las mediciones de aprendizaje infantil

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A menudo, durante el proceso de aprendizaje, los niños se encuentran con dificultades cognitivas. Para comprender estos problemas, muchas veces relacionados a la lectura y escritura, los terapeutas ocupacionales suelen recurrir a pruebas basadas en observaciones directas y cálculos estadísticos manuales. Sin embargo, aquello demanda mucho tiempo, recursos e incluso la información puede perderse. Estas complejidades, a su vez, limitan el acceso de niños vulnerables a este tipo de monitoreos. 

Para abordar esta problemática, un equipo de investigadores de la Universidad del Rosario propuso una tecnología para identificar dificultades de lectura y escritura en los niños de manera automatizada y con poco gasto. El avance consta de un sistema basado en sensores electromagnéticos y conceptos del efecto Hall para evaluar con precisión el desempeño de un paciente. Adicionalmente, el proyecto ofrece la capacidad de almacenar digitalmente los datos colectados de forma permanente.


Una necesidad social

Según la Unesco, 6 de cada 10 niños, niñas y adolescentes presentan deficiencias en las competencias de aprendizaje. Asimismo, se estima que cerca de 700 millones de niños y adultos en el mundo corren riesgo de sumirse en el analfabetismo y la exclusión social de por vida por padecer de estas carencias. En ese sentido, la coordinación ojo-mano es uno de los componentes que afectan los procesos de lectura y escritura. Por ello, las deficiencias en esta relación se traducen en fallos como la escritura ilegible y la inversión o desaparición de las letras. La mayoría de los niños latinoamericanos no tiene acceso a evaluaciones de aprendizaje.

El dispositivo, creado por Daniel Quiroga y su equipo de colaboradores de la Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, ayudaría a disminuir tiempos y costos de las pruebas estándar de lecto-escritura, especialmente la que evalúa la coordinación ojo-mano.

Desventajas del método tradicional

Actualmente, para detectar los problemas de lecto-escritura, se utiliza la versión actual de la Prueba del desarrollo de la percepción visual (DTVP-3). Con el DTVP-3, los profesionales pueden medir el grado de déficit de percepción visual e integración visual en niños de 4 a 12 años de edad. Esta prueba consta de cinco subpruebas principales, incluida una prueba de coordinación ojo-mano (EHCT, por sus siglas en inglés). 

Quiroga explicó que el cuestionario EHCT consiste en utilizar un conjunto de pistas, en las cuales el niño usa un lápiz y una hoja para dibujar trazos a lo largo de una línea guía. Si el el niño abandona el área demarcada o levanta el lápiz, su puntaje baja. Luego, los evaluadores hacen un cálculo manual basándose en tablas estándar para medir en qué nivel se encuentra el infante. El resultado le da una noción al terapeuta del nivel en que se encuentra el niño en relación a su edad. Este conjunto de tareas consumen mucho tiempo y peor aún, la observación y medición no están libres de errores.

La ciencia detrás de los sensores

Ahora, el equipo de Quiroga creó un sistema de apoyo basado en sensores electromagnéticos aprovechando el efecto Hall para medir los resultados del cuestionario EHCT de la prueba DTVP-3. Funciona así: el usuario recibe un lápiz, pero no uno cualquiera. Tiene un imán, y de bajo de la prueba hay una matriz de sensores electromagnéticos. Con el movimiento del lápiz al dibujar, los científicos pueden detectar el flujo de campo magnético del trazo. Con ello, el sistema estima las distancias y desplazamientos realizados por el sujeto. 

El lápiz imantado está conectado a un sistema digitalizado que cuenta con un algoritmo que calcula cuál es la posición que se tiene del imán. A partir de esta posición, se determina dónde está situado el magneto en la hoja. Usando los criterios de evaluación de la prueba, el software calcula automáticamente si la posición del lápiz es correcta. 

Un niño sometido al test no se daría cuenta de todo lo que ocurre detrás: estaría realizando una evaluación como cualquier otra. “El dispositivo no busca reemplazar al lápiz y al papel”, explicó el experto. Como sabemos, escribir en una tablet podría significar mucha menos precisión para detectar un trazo. Por ello, “nuestro dispositivo se adapta al lápiz”.

Cabe resaltar que el prototipo detecta la posición del lápiz con una resolución de 1 milímetro, haciéndolo adecuado para la evaluación. “Hasta el momento, no se había usado este de tipo de sensores para aplicaciones clínicas”, señaló. Modelos similares con sensores ópticos se usaron para el ámbito corporativo, aunque el objetivo fue otro: digitalizar información tomada de apuntes electrónicos.

Fig. 1 Diagrama de la configuración utilizada en los experimentos. Se muestran métricas: el sistema de coordenadas (x, y) y la separación
distancia (SD). Artículo Prototype Measurement System for the Eye-Hand Coordination Test of the Developmental Test of Visual Perception.

Mirando el futuro

Por ahora, los investigadores deben definir variables más específicas para mejorar el desempeño del prototipo: por ejemplo, establecer cuál es la altura más adecuada del imán en el lápiz, puesto que no todos los niños escriben con el mismo ángulo de inclinación. “Es clave identificar cuál es el espacio ideal entre la hoja y el imán, los ángulos de inclinación posibles para corregir apropiadamente el modelo y llegar a la versión final”, precisó el investigador. 

La innovación beneficiará no solo a los terapistas de centros médicos y consultorios particulares, sino también a las entidades educativas del país donde se podrán aplicar masivamente. Detectar oportunamente las dificultades del proceso de aprendizaje infantil ayudará a mejorar la calidad de los procesos educativos. 
 

Tania Valbuena

Esta noticia ha sido publicada originalmente en Divulgación Científica

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