Fundamentos teóricos del modelo afectivo del estudiante

Se han propuesto diversas maneras para evaluar el estado afectivo del estudiante, algunas se basan en la detección de signos físicos y biológicos (Nkambou y Héritier, 2004), otras se basan en el uso de modelos de emociones y modelos de personalidad (Conati y Maclaren, 2005), mientras que otras se basan en la interacción con el estudiante (de Vicente y Pain, 2002). En este trabajo, consideramos que una manera de establecer el estado afectivo del estudiante es utilizar modelos teóricos de emociones que estén fuertemente sustentados en psicología. Por otro lado, consideramos que establecer el estado afectivo del estudiante, solamente con su expresión facial, no es una manera muy confiable ya que no existe una traducción de expresiones faciales a estados afectivos y por otro lado, algunas personas tienen la particularidad de ser muy poco expresivas o de ser muy expresivas.

En este trabajo usamos el modelo cognitivo de emociones OCC (Ortony, Clore y Collins, 1988) para determinar el estado afectivo del estudiante. Uno de los parámetros del modelo OCC son las metas del estudiante, por lo que necesitamos conocerlas. Para determinar las metas utilizamos el modelo de los cinco factores. En las siguientes secciones describimos ambos modelos.

5.2.1. Modelo cognitivo de emociones OCC

El modelo cognitivo de emociones OCC es uno de los modelos de emociones más cono- cidos. Diversos autores lo usan para establecer el estado emocional (Chalfoun, Chaffar y Frasson, 2006) o para expresar emociones en personajes animados (Jaques y Viccari, 2005). El modelo OCC establece el estado emocional como el resultado de una evaluación cognitiva en donde el agente compara sus metas con la situación actual, esto es, razona acerca de qué tanto la situación actual cumple con sus metas. De esta manera, nuestra evaluación del estado afectivo del estudiante es una evaluación predictiva, es decir, establecemos cual es el estado afectivo del estudiante bajo la situación actual. En la figura 5.1 mostramos un diagrama de bloques de cómo el modelo OCC evalúa las emociones. Una descripción más detallada del modelo OCC se presenta en el capítulo 4.

Agente Metas, principios, preferencias Situación (Eventos, agentes, objetos) Evaluación cognitiva Emociones del agente

Figura 5.1. Diagrama de bloques representando como surgen las emociones en el modelo cogni- tivo de emociones OCC.

En el modelo OCC el agente observa la situación actual que consta de eventos, otros agentes y objetos, y a su vez el agente tiene una serie de metas, principios y preferencias. El agente realiza una evaluación cognitiva de ambos, es decir, los compara para ver de que manera ajustan unos con otros (las metas con la situación actual), y de esta comparación surgen las emociones hacia los diferentes factores involucrados en la situación.

En la figura 5.2 se muestra una estructura parcial del modelo OCC, la estructura utilizada en este trabajo se encuentra encerrada con la línea azul. La estructura completa del modelo OCC se presenta en el capítulo 4. El modelo OCC establece tres situaciones principales por las que pueden surgir emociones: 1) consecuencias de los acontecimientos, 2) acciones de los agentes y 3) aspectos de los objetos.

CONSECUENCIAS DE LOS ACONTECIMIENTOS

ASPECTOS DE LOS OBJETOS

Contento, disgustado, etc.

TOMANDO EN CONSIDERACIÓN

LAS CONSECUENCIAS PARA UNO MISMO

REACCIONES CON VALENCIA ANTE ACCIONES DE LOS AGENTES Aprobación, desaprobación, etc. TOMANDO EN CONSIDERACIÓN A UNO MISMO

COMO AGENTEAGENTESOTROS

alegría tristeza Bienestar orgullo admiración vergüenza reproche Atribución LAS CONSECUENCIAS PARA OTROS PREVISIONES SIGNIFICATIVAS PREVISIONES NO SIGNIFICATIVAS

Figura 5.2. Estructura parcial del modelo OCC utilizada para establecer las emociones del estudiante. Del conjunto completo de emociones del modelo OCC, se utilizan solamente seis emociones: alegría, tristeza, orgullo, vergüenza, admiración y reproche. Estas emociones surgen a partir de las consecuencias de los acontecimientos y de las acciones de los agentes. Las flechas indican el camino de la evaluación cognitiva para establecer las emociones (Figura usada con permiso de Andrew Ortony).

La primera situación considera que las emociones pueden surgir a partir de eventos cuyas consecuencias pudieran tener algún impacto en el agente o en otros agentes conocidos por el agente. La segunda considera que las emociones surgen por las acciones del mismo agente o de otros agentes que pueden tener algún impacto en el agente. La tercera situación considera que las emociones pueden surgir como el resultado del aspecto que tienen los objetos que intervienen en las tareas del agente. En este trabajo se consideran solamente las dos primeras situaciones: consecuencias de los acontecimientos y acciones de los agentes. El modelo OCC establece 22 tipos de emociones básicas, y éstas se encuentran agrupadas de acuerdo con las causas que las producen. Del grupo completo de emociones, en este trabajo utilizamos seis emociones: alegría, tristeza, orgullo, vergüenza, admiración y reproche. Las emociones de alegría y tristeza surgen a partir de las consecuencias de los acontecimientos. Las emociones de orgullo y vergüenza surgen a partir de las acciones del propio agente. Y las emociones de admiración y reproche surgen a partir de las acciones de los otros agentes con quienes interactúa el propio agente.

Consideramos que la primera situación, consecuencias de los acontecimientos, es relevante para nuestro dominio ya que en la sesión de tutoría ocurren eventos tales como las acciones del tutor y las acciones del estudiante que producen resultados que causan en el estudiante los estados que queremos evaluar. Esta rama de la estructura OCC (seguir la primera flecha

de la izquierda en la figura 5.2) se divide en consecuencias para otros y consecuencias para uno mismo, en este caso, las relevantes para el dominio son las consecuencias para el agente mismo. De esta rama se derivan otras dos ramas: previsiones significativas y previsiones no significativas. De estas dos ramas, la relevante para el dominio es la rama previsiones no significativas, ya que estas emociones se basan en el bienestar del agente; mientras que las emociones derivadas de las previsiones significativas se basan en las previsiones que hace el agente para el futuro. De este seguimiento de la estructura OCC, las emociones relevantes para nuestro dominio son: alegría y tristeza.

También consideramos que la segunda situación, acciones de los agentes, es relevante para el dominio ya que el sistema tutor (ya sea con un agente animado o no contando con él), así como el estudiante llevan a cabo acciones durante la sesión de tutoría, cuyos resultados producen ciertos estados en el estudiante que son relevantes para el desempeño del sistema tutor. En este caso consideramos ambas ramas: la atribución hacia uno mismo como agente, las emociones que sentiría el agente hacia si mismo como producto de sus acciones (segunda flecha) y la atribución hacia otros agentes, las emociones que sentiría el agente hacia el tutor como producto de las acciones del tutor (tercera flecha). De este seguimiento de la estructura OCC, las emociones relevantes para nuestro dominio son: orgullo, vergüenza, admiración y reproche.

Finalmente, consideramos que la tercera situación, aspectos de los objetos, no es relevante para nuestro dominio, ya que la sesión tutorial no incluye objetos cuyo impacto en los estudiantes quisiéramos evaluar.

De lo anterior tenemos tres tipos de emociones que queremos evaluar: 1) la emoción del estudiante hacia la sesión de tutoría, alegría y tristeza; 2) la emoción del estudiante hacia si mismo, orgullo y vergüenza; y 3) la emoción del estudiante hacia el sistema tutor, admiración y reproche. En la figura 5.3 mostramos en un diagrama de bloques que esquematiza como surgen las emociones que consideramos relevantes para nuestro dominio en el modelo cognitivo de emociones OCC.

En la figura 5.3 (a) se muestra que el agente tutor realiza una acción cuyo resultado es observado por el agente estudiante, dependiendo del resultado (situación) y de las metas, principios y preferencias del estudiante, el estudiante tendrá una emoción de alegría o de tristeza por el resultado (hacia la sesión de tutoría); y al mismo tiempo tendrá una emoción de admiración o de reproche hacia el agente tutor (sistema tutor inteligente). En la figura 5.3 (b) se muestra que el agente estudiante lleva a cabo una acción dentro de la sesión de tutoría, tal como resolver un ejercicio, el estudiante observa el resultado de dicha acción, y dependiendo de este resultado y de sus metas, principios y preferencias, el estudiante tendrá una emoción (hacia la sesión de tutoría) de alegría o de tristeza por el resultado; y al mismo tiempo tendrá una emoción de orgullo o de vergüenza hacia si mismo.

En esta tesis utilizamos el modelo OCC para inferir el estado emocional de los estudiantes ya que a pesar de ser un modelo relativamente sencillo abarca los elementos de las teorías de la psicología sobre emociones. Otro de los aspectos por lo cual se usa el modelo OCC es porque no requiere dispositivos para detectar señales biológicas o físicas indicativas de las emociones, sino que solamente requiere información sobre el contexto.

Agente Tutor Agente Estudiante Metas, principios, preferencias Resultado Alegría/Tristeza _Acción Admiración/Reproche (a) Agente Estudiante Metas, principios, preferencias _{Alegría/Tristeza} Acción Orgullo/Vergüenza _Resultado (b)

Figura 5.3. Estructura de las emociones del estudiante con base en el modelo OCC. En (a) se representa las emociones del agente estudiante hacia la sesión de tutoría (alegría/tristeza) y hacia el agente tutor (admiración/reproche), estas emociones se generan cuando el estudiante observa el resultado de las acciones del tutor y lo compara con sus metas, principios y preferen- cias. En (b) se representa las emociones del estudiante hacia la sesión de tutoría (alegría/tris- teza) y hacia sí mismo (orgullo/vergüenza), estas emociones se generan cuando el estudiante observa el resultado de sus acciones y lo compara con sus metas, principios y preferencias.

A pesar que el modelo cognitivo de emociones OCC fue propuesto por sus autores hace dos décadas, sigue siendo un referente para los investigadores en ciencias computacionales para el reconocimiento y síntesis por los resultados que se han obtenido.

De acuerdo con el modelo OCC, las metas son un elemento muy importante en la determinación del estado afectivo del estudiante, por lo que necesitamos una manera de establecer las metas del estudiante dentro de la sesión de tutoría. En la siguiente sección describimos el método que usamos en este trabajo para establecer las metas del estudiante.

5.2.2. Modelo de los cinco factores

Una manera de conocer las metas del estudiante es preguntándolas directamente al estudiante, pero de acuerdo con los estudios realizados por Clifford Reeves y Byron Nass, presentados en su reconocido libro The Media Equation: How people treat computers, television and new media like real people and places (Reeves y Nass, 1996), preguntar no es una buena opción ya que las respuestas podrían no ser auténticas; por lo que decidimos buscar una manera de inferirlas.

Para determinar las metas de los estudiantes hicimos una investigación en la literatura en psicología. En esta investigación encontramos, entre otros modelos de personalidad, el

modelo de los cinco factores (Costa y McCrae, 1992), conocido por su nombre en inglés como the five factor model. El modelo de los cinco factores también es como conocido como el modelo de los cinco grandes (The big five model) o como el modelo OCEAN, por las iniciales en ingles de las características de la personalidad que maneja: openness, conscientiousness, extraversion, agreeableness, y neuroticism.

El modelo de los cinco factores establece cinco dimensiones de la personalidad: apertura, minuciosidad, extroversión, afabilidad y neuroticismo (openness, conscientiousness, extraversion, agreeableness, neuroticism). El modelo de los cinco factores hace una descripción extensa de cada dimensión de la personalidad y establece las características de personalidad para cada una de estas dimensiones. Por ejemplo, una persona que se encuentra en la parte de mayor puntuación en la dimensión apertura, es una persona que se encuentra dispuesta a experimentar con nuevas cosas, siempre dispuesta al diálogo, y con una capacidad de invención alta; mientras que si se encuentra en la parte de menor puntua- ción en la dimensión apertura, es una persona con poca disposición hacia conocer nuevas cosas. En el capítulo 4 se presenta una descripción más amplia del modelo de los cinco factores.

Un punto importante en esta investigación, es determinar si estas cinco dimensiones del modelo de los cinco factores son relevantes para nuestro dominio. Hicimos una investi- gación bibliográfica para determinar cuáles de estas cinco dimensiones son relevantes para nuestro caso. Uno de los estudios más reconocidos es el realizado por Jannica Heinström (Heinström, 2000). En su estudio, Heinström expresa las dimensiones de la personalidad en términos de estilos de aprendizaje que se reflejan en estrategias de aprendizaje y que finalmente producen los resultados en el aprendizaje; y establece que los rasgos de personalidad actúan como guías para la motivación y las estrategias de aprendizaje.

Las conclusiones de este estudio establecen que las dimensiones relevantes para el aprendi- zaje son: neuroticismo y minuciosidad, también establece una relación del aprendizaje con la dimensión apertura, pero esta relación aún no se ha comprobado por completo.

La relación más importante del aprendizaje es con la dimensión minuciosidad, ya que esta personalidad está relacionada con la disciplina en el trabajo, interés en la materia, concentración y la consideración de que estudiar es fácil; los estudiantes con esta persona- lidad tienen una motivación intrínseca y una actitud positiva hacia el estudio. La dimensión neuroticismo está relacionada con la falta de concentración, el miedo al fracaso y a experi- mentar el estudio como estresante. El neuroticismo está ligado con la falta de habilidad crítica y problemas para entender como las cosas se relacionan con otras. Los estudiantes con esta personalidad se concentran en memorizar, sin interés de encontrar el significado o entender el material, en estos casos la motivación de los estudiantes es extrínseca. La di- mensión apertura está relacionada con cuestionar y analizar argumentos, con la evaluación crítica, búsqueda en literatura y hacer relaciones. Los estudiantes con esta personalidad son críticos, lógicos y relacionan lo que aprenden con su conocimiento previo, su motivación es intrínseca y buscan una comprensión personal e independiente (Heinström, 2000).

Con base en los fundamentos expuestos hasta este momento en este capítulo, en la siguiente sección presentamos el modelo afectivo del estudiante que se propone en este trabajo.