https://doi.org/10.37815/rte.v36n1.1162
ArtÃculos originales
Prototype of a web tool for psycho-pedagogical intervention and stimulation of children with ADHD
Cristóbal
Jonathan RÃos Simancas1 https://orcid.org/0000-0002-1668-6989,
Genoveva
Suing-Albito
1Uni= versidad Nacional de Loja, Carrera de Computación, Loja, Ecuador<= o:p>
cristobal.rios@unl.edu.ec, genoveva.suing@unl.edu.ec
2Uni= versidad Nacional de Loja, Carrera de PsicopedagogÃa, Loja, Ecuador<= o:p>
Enviado:Â Â Â Â Â Â Â Â 2024/04/12<=
span
style=3D'font-size:10.0pt;font-family:"Segoe UI",sans-serif;mso-ansi-langua=
ge:
ES-MX'>
Aceptado:Â Â Â Â Â Â 2024/06/21
Publicado:
    2024/06/30
Resumen
Sumario: Introducción,
Materiales y Métodos, Resultados, Discusión de Resultados y Conclusi=
ones. Como citar=
: RÃos,
C., Suing-Albito, G. & Iñiguez, B. (2024). Prototipo de herramien=
ta
web para la intervención y estimulación psicopedagógica de niños c=
on TDAH.
Revista Tecnológica - Espol, 36(1), 98-122. https://rte.espol.edu.ec/index.php/tecnologica/article/view/1162=
Las
herramientas digitales para estudiantes con TDAH, han sido escasamente
implementadas en la educación actual debido a los desafÃos que supone. De=
modo
que, una investigación rigurosa, desde la perspectiva del desarrollo de
aplicaciones web, fortalecerá el proceso formativo estudiantil. En la pres=
ente
investigación se desarrolló un prototipo de plataforma web para automatiz=
ar la
intervención psicopedagógica en niños de 5 a 12 años con TDAH, con la f=
inalidad
de evaluar cómo esta herramienta contribuye al proceso de estimulación
psicopedagógica. El prototipo se desarrolló utilizando la metodologÃa XP
dividida en dos fases generales y técnicas de entrevista semiestructura y
encuesta estructurada para recopilar información relevante. La primera fase
general fue la construcción del prototipo que abarcó la aplicación de la
técnica de entrevista para obtener los requerimientos de sistema y el mode=
lo de
procesos BPMN del enfoque pedagógico general. Asà mismo, se elaboró el d=
iseño
de interfaces, diseño de arquitectura y, finalmente, el desarrollo del
prototipo. Luego, la segunda fase se centró en evaluar el sistema a travé=
s de
pruebas de aceptación, asà como pruebas de carga y estrés. Finalmente, s=
e llevó
a cabo la evaluación de usabilidad teniendo como guÃa la norma ISO 25010 =
e ISO
25040. Asà pues, se obtuvo una medida de usabilidad de “buenaâ€, defini=
da acorde
a los criterios de decisión, lo que permite inferir el impacto de la
implementación de herramientas web.
=
Palabras clav=
e: Adaptaciones curriculares, BPMN, django, iso
25010, metodologÃa xp.
Abstract
Digital tools for students with
ADHD have been scarcely implemented in current education due to the challen=
ges
they pose. Therefore, rigorous research, from the perspective of web
application development, will strengthen students' formative process. In the
present study, a web platform prototype was developed to automate the proce=
ss
of psycho-pedagogical intervention in children aged 5 and 12 with ADHD, foc=
used
on evaluating how this tool contributes to the process of psycho-pedagogical
stimulation. The prototype was developed using XP methodology divided into =
two
general phases and semi-structured interview techniques and structured surv=
eys
to gather relevant information. The first general phase involved the
construction of the prototype, which included applying the interviews to ob=
tain
the system requirements and the BPMN process model of the general pedagogic=
al
approach. Interface design, architecture design, and prototype development =
were
also carried out. The second general phase evaluated the system through
acceptance and load and stress tests. Finally, usability evaluation was
conducted following ISO 25010 and ISO 25040 standards. The usability measure
obtained was "good," defined according to decision criteria, allo=
wing
us to infer the impact of implementing web tools.
Introducción
El
proceso actual de intervención y estimulación psicopedagógica para niño=
s con trastorno
de déficit de atención e hiperactividad (TDAH) necesita de una reevaluaci=
ón en
los entornos escolares, debido al trabajo deficiente que existe con estos
dentro del entorno (Lóp=
ez et
al., 2023). El trastorno del
neurodesarrollo, caracterizado por la presencia de inatención, hiperactivi=
dad e
impulsividad (Hick=
s et
al., 2021; Jiang et al., 2020; Olvera et al., 2010), requiere de una nueva
aplicación de paradigma. Este propone la incorporación de herramientas we=
b para
fortalecer el proceso formativo de los niños, también mencionados como
estudiantes, con edades comprendidas entre 5 y 12 años, y facilitar las
operaciones de los docentes y/o especialistas encargados. Puesto que, el
proceso tradicional de educación es cuestionado por la falta de compromiso=
por
parte de las instituciones educativas y, en algunos casos, por parte de los
docentes, en cuanto a la inclusión de los estudiantes en el aula de clases=
(Gavi=
lánez ,
2022; López et al., 2023). En adición, debido a l=
a falta
de herramientas web libres que proporcionen contenido de estudio a l=
os docentes
(Roja=
s y
Aucancela, 2021). En este sentido, este c=
ambio de
paradigma resulta importante ya que posibilita que se alcance un nivel de
aprendizaje considerable por parte de los estudiantes, además de fortalece=
r sus
habilidades, desenvolverse con independencia y participar en clases.
Este
estudio surge del propósito de desarrollar un prototipo web, capaz =
de
cumplir con las necesidades educativas especÃficas de los estudiantes con =
TDAH
y, que contribuya en el proceso de abarcar buenas prácticas de las adaptac=
iones
curriculares (Lóp=
ez et
al., 2023; Lozada-manzano et al., 2021); por lo tanto, se enfoca=
en
cuatro áreas especÃficas de intervención, tales como cognitiva, sensoria=
l,
lingüÃstico y psicomotriz, las cuales se definieron con la participación=
de los
expertos. Estas variables guiaron la creación de actividades necesarias pa=
ra
abordar el proceso, dotar del material de estudio y promover el acceso a una
herramienta libre y gratuita.
En relación a estudios de la misma lÃnea, se reconoce que SantamarÃa et al. (2015) y Expósito (2019), diseñaron herramientas =
web
enfocadas en la intervención de niños con TDAH. Sin embargo, sus enfoques=
se
limitan principalmente a aspectos educativos especÃficos. Por ejemplo, el
primero se centra en proporcionar juegos y actividades para mejorar la aten=
ción
y la memoria; mientras que el segundo coma se presenta como una herramienta
para la detección y diagnóstico temprano del trastorno, incluyendo activi=
dades
de cognición y juegos sencillos; en este mismo sentido, la aplicación de
cuentos interactivos muestra su perspectiva de intervención mediante el us=
o de Serious
Games, basándose en la narración de cuentos y actividades de tipo cog=
nitivo
(Vaca
et al., 2022), mientras qu=
e el
estudio de Torre y Shirley (2020) busca el desarrollo de
capacidades como la atención enfocada, atención sostenida, atención sele=
ctiva,
atención alternada y atención dividida.
De modo que, la integración de aplicaciones web en el proces=
o de
intervención y estimulación psicopedagógica, se convierte en un factor e=
sencial
para lograr resultados significativos en el proceso de enseñanza ADDIN CSL_CITAT=
ION
{"citationItems":[{"id":"ITEM-1","itemDa=
ta":{"DOI":"10.23857/pc.v7i3.3762","abstract&=
quot;:"El
presente artÃculo “Herramientas web en el proceso de enseñanza aprendiz=
aje de
educación primaria†fue motivada por el interés de la investigadora para
diagnosticar como podemos enfrentarnos a una enseñanza virtual y lograr que
nuestros estudiantes puedan aprender con las herramientas tecnológicas que
observamos en la actualidad, donde desde al año 2020 nos vimos de fuerza m=
ayor
utilizar por la pandemia del COVID- 19 que está afectando a nivel mundial =
en la
educación. Las herramientas web serÃan todas aquellas aplicaciones alojad=
as en
internet que facilitan todo tipo de trabajos en la red, desde el alojamient=
o e
intercambio de contenidos en varios formatos hasta los sistemas operativos
online. Para la elaboración del presente estudio, se hizo una búsqueda
exhaustiva y rigurosa de fuentes teóricas y de antecedentes que ayudaron a
conjeturar el presente estudio. Luego, con la información procesada se com=
enzó
a realizar elaboración del esquema y la aplicación de nuestros instrument=
os
para comprobar nuestra hipótesis plantea en nuestra investigación cuantit=
ativa
experimental. Luego de analizar nuestra información indagada de las
herramientas web en la enseñanza aprendizaje y el procesamiento de dicha
información, damos a conocer nuestra nueva propuesta en el presente artÃc=
ulo de
investigación
cientÃfica.","author":[{"dropping-particle":"=
;","family":"Cerna-Salirrosas","given":&=
quot;Katherine
Yessenia","non-dropping-particle":"","parse-n=
ames":false,"suffix":""},{"dropping-particle&=
quot;:"","family":"Maguiña
Vizcarra","given":"José
Eduardo","non-dropping-particle":"","parse-na=
mes":false,"suffix":""}],"container-title&quo=
t;:"Polo
del
Conocimiento","id":"ITEM-1","issue":&quo=
t;3","issued":{"date-parts":[["2022"]]},=
"page":"791-805","title":"Herramientas
web en el proceso de enseñanza aprendizaje de educación
primaria","type":"article-journal","volume&qu=
ot;:"7"},"uris":["http://www.mendeley.com/document=
s/?uuid=3D126136d2-fdde-4109-b5f3-d64daa37d7b6"]}],"mendeley"=
;:{"formattedCitation":"(Cerna-Salirrosas
& Maguiña Vizcarra,
2022)","plainTextFormattedCitation":"(Cerna-Salirrosas
& Maguiña Vizcarra, 2022)","previouslyFormattedCitation"=
;:"(Cerna-Salirrosas
& Maguiña Vizcarra,
2022)"},"properties":{"noteIndex":0},"schema&=
quot;:"https://github.com/citation-style-language/schema/raw/master/cs=
l-citation.json"}(Cerna-Salirrosas
y Maguiña, 2022); además, se=
gún Saravia y Pedreros (2013) al utilizar nuevas tecnol=
ogÃas para
implementar las adaptaciones curriculares, no solo se prevé satisfacer las
necesidades educativas, sino que se fomenta la inclusión a través de recu=
rsos
flexibles, gratuitos y personalizados.
Para el desarrollo de la presente investigación se plantearon dos
objetivos especÃficos que contribuyeron a alcanzar el objetivo general el =
cual
es desarrollar un prototipo de plataforma web para automatizar el proceso de
intervención y estimulación psicopedagógica para niños entre 5 y 12 añ=
os de
edad con grado 2 y grado 3 de TDAH. Los objetivos especÃficos comprenden l=
os
siguientes: Desarrollar el prototipo de la plataforma web para
automatizar el proceso de intervención y estimulación psicopedagógica pa=
ra
niños con trastorno de TDAH a base de la metodologÃa XP; y, evaluar la
usabilidad del prototipo de la plataforma web para el proceso de
intervención y estimulación psicopedagógica para niños con trastorno de=
TDAH,
en un ambiente controlado, según la norma ISO 25010.
El procedimiento y actividades empleadas para abordar la construcciÃ= ³n del prototipo, los métodos empleados para la recopilación de información= , el área de estudio y normas implementadas para el proceso de evaluación, se describen en la sección de Materiales y Métodos. En la sección de Result= ados y Discusión, se detallan los principales hallazgos al llevar a cabo cada una= de las actividades descritas previamente, el proceso de construcción del prot= otipo y las pruebas efectuadas durante el proceso de intervención psicopedagógi= ca de niños con TDAH en un rango de 5 y 12 años de edad. Finalmente, se exponen= las conclusiones obtenidas con la ejecución de la presente investigación.
Materiales y Métodos
En esta sección, se muestra el ár= ea de estudio, el enfoque de las adaptaciones curriculares a través de las herramientas web, la metodologÃa Xtreme Programming (XP), la selecc= ión de la muestra, las técnicas y métodos implementados, el estándar IEEE 83= 0, la arquitectura de software cliente-servidor, la norma ISO/IEC 25010 e ISO/IEC 25040 para la evaluación de usabilidad.
Ãrea de estudio
La investigación se llevó a cabo = en la Universidad Nacional de Loja que se ubica en la intersección de la Av. Pio Jaramillo Alvarado y Av. Reinaldo Espinosa, en el sector “La Argelia,†= en la ciudad de Loja. Las coordenadas son: latitud -4,03575° Sur, longitud -79,2= 0166° Oeste (Figura = 1).
Figura  SEQ Figura \* ARABIC 1=
Ubicación geográfica de la Univ= ersidad Nacional de Loja
Adaptaciones curriculares y las herramientas web
Las adapt= aciones a nivel de las actividades permiten ajustar o modificar los contenidos de est= udio para satisfacer las necesidades educativas especÃficas de los estudiantes diagnosticados con TDAH. Adaptar las actividades las hace accesibles y fác= iles de aprender para los estudiantes, además, la integración de las TIC, y especÃficamente el uso de herramientas web, permite la creación de actividades interactivas y dinámicas que se ajustan en tiempo real al prog= reso y estilo de aprendizaje del estudiante; por ejemplo, el presente estudio ab= orda diferentes actividades en cuatro áreas de aprendizaje: cognitiva, sensoria= l, lingüÃstica y psicomotriz, aprovechando la capacidad de aprendizaje ofrec= ida por parte de dispositivos digitales para potenciar la intervención.
MetodologÃa= XP
A continu= ación, se describen las actividades que permitieron construir y evaluar el prototipo = para el proceso de intervención y estimulación psicopedagógica de niños con = TDAH.
Fase de plan= eación
La Figura 2 presenta las actividades de esta fase.
Figura 2=
Actividades de la fase de planeac= ión
Fase de diseño
La Figura 3 exhibe las actividades en esta fase.
 =
Figura  SEQ Figura \* ARABIC 3=
Actividades de la fase de diseño=
Fase de codificación
La
Figura 4
muestra las actividades en esta fase.
Figura 4=
Actividades de la fase de codific= ación
Fase de pruebas
La Figura 5 presenta las actividades en esta fase.
Figura = 5=
Actividades de la fase de pruebas=
Selección de la muestra
La selección de la muestra se real= izó tomando en cuenta los lineamientos del muestreo no probabilÃstico llamado muestreo deliberado, crÃtico o por juicio. Este método se aplicó aprovec= hando la capacidad de seleccionar sujetos de prueba que se ajustan a un conjunto especÃfico de caracterÃsticas (Bernard, 2018; Wolf et al., 2016)= Tabla 1 y como resultado se determinó un total de 13 estudiantes con TDAH, con eda= des de entre 5 y 12 años, asà como 2 especialistas respectivamente.
Tabla  SEQ Tabla \* ARABIC
Variables para el muestreo delibe= rado
|
VARIABLES
PARA SELECCIÓN DE LA MUESTRA |
|
Apertura de las instituciones educativas. |
|
Presencia de DECE en las instituciones. |
|
Decisión de apertura del Departamento de ConsejerÃa Estudiantil
(DECE). |
|
Estudiante diagnosticado con TDAH en grado 2 y 3. |
|
Disposición de los estudiantes. |
Recursos técnicos
Entrevista semiestructurada
La técnica fue utilizada debido a = la facilidad para abordar temas importantes durante la conversación y asà ab= arcar respuestas con un mayor detalle; por lo tanto, permitió adquirir informaci= ón sobre el proceso de intervención y estimulación psicopedagógica, conocer= las formas de aprendizaje y contemplar las necesidades de automatización. Se destaca que las interrogantes base fueron elaboradas por los investigadores, mientras que las demás surgieron durante la entrevista.
Encuesta estructurada
Se utilizó este método para recop= ilar información sobre la aceptación del prototipo web, en relación al= uso y capacidades ofrecidas para los estudiantes en el proceso educativo. El cuestionario fue respondido por los encargados y/o especialistas en las ár= eas designadas.
Recursos cientÃficos
Revisión bibliográfica<= /p>
La técnica facilitó la búsqueda = de información en diversas fuentes cientÃficas como IEEE Xplore, Scopus, Sci= elo y Dialnet; incluyendo libros, artÃculos de revista y conferencia, tesis de g= rado y de máster, y otras fuentes de información dentro del marco de estudio.<= /span>
E=
stándar
IEEE 830
El estándar IEEE 830 facilitó la determinación de los requerimientos de software de los usuarios finales y = las necesidades para cada una de las funcionalidades. Esto garantizó la cohere= ncia, calidad y el seguimiento de los requisitos durante el ciclo de vida del = software.
A=
rquitectura
cliente-servidor
Se implementó la arquitectura cliente-servidor, debido a su capacidad para distribuir de manera eficiente= las tareas y los recursos entre el cliente y el servidor (Malik et al., 2016)Figura 6 presenta los componentes de la arquitectura, destacando el backend desarrollado en el framework Django, que incluye modelos y vistas que interactúan con la base de datos PostgreSQL y el almacenamiento en el serv= icio Cloudinary. Además, el frontend se construyó con la biblioteca Rea= ct, la cual es usada por el cliente al interactuar con las diferentes páginas y ventanas.
Figura  SEQ Figura \* ARABIC 6=
Arquitectura cliente-servidor del aplicativo web
<= o:p>
Norma ISO/IEC 25010
De acuerdo a Diaz y Luján <= !--[if supportFields]>ADDIN CSL_CITATION {"citationItems":[{"id":"ITEM-1","itemDa= ta":{"abstract":"Quality management of university academic software products is an important factor = for success in software development projects. Quality, as part of a professional culture, must be developed from the beginning of university education. This research proposes a quality measurement and evaluation model for the usabil= ity characteristic of university academic software products based on the family= of ISO/IEC 25000 standards; specifically in the ISO/IEC 25040 standard. As par= t of the model, the User Test is developed, an instrument based on the ISO/IEC 2= 5010 standard for measuring usability considering the sub-characteristics that comprise it. Finally, the measurement and evaluation of five final academic software products of the Algorithms and Programming course of the Computer Science program of the National University of Trujillo is presented, applyi= ng the proposed model. Of the five game software products evaluated at the lev= el of usability characteristics, 3 games reached the evaluation decision crite= rion of good quality, 1 game of fair quality and only one game of high quality.","author":[{"dropping-particle":"&qu= ot;,"family":"Sifuentes DÃaz","given":"Yenny Milagritos","non-dropping-particle":"","parse= -names":false,"suffix":""},{"dropping-particl= e":"","family":"Peralta Luján","given":"José Luis","non-dropping-particle":"","parse-names= ":false,"suffix":""}],"container-title":= "TecnoHumanismo, Revista CientÃfica","id":"ITEM-1","issue&quo= t;:"4","issued":{"date-parts":[["2022&qu= ot;]]},"page":"44-66","title":"Software quality measurement and evaluation model based on the ISO/IEC 25000 standar= d to measure usability in university academic software products","type= ":"article-journal","volume":"2"},"= suppress-author":1,"uris":["http://www.mendeley.com/doc= uments/?uuid=3D375f076f-f130-4471-af52-524034218a19"]}],"mendeley= ":{"formattedCitation":"(2022)","plainTextFor= mattedCitation":"(2022)","previouslyFormattedCitation&q= uot;:"(2022)"},"properties":{"noteIndex":0},&= quot;schema":"https://github.com/citation-style-language/schema/r= aw/master/csl-citation.json"}(2022)(2021)Tabla 2 presenta las preguntas de una de las entrevistas, la cual ayu= dó en el conocimiento del proceso educativo, donde se destaca un total de 7 interrogantes.
Tabla 2
Preguntas de entrevista para el reconocimiento del proceso de intervención
|
NRO |
CONTENIDO DE PREGUNTA |
|
Pregunta 1 |
¿En q=
ué
consiste un proceso de estimulación e intervención psicopedagógica para
personas con TDAH? |
|
Pregunta 2 |
¿Cuá=
l es
la metodologÃa de estudio aplicada para el proceso de estimulación? |
|
Pregunta 3 |
¿Cons=
idera
que los materiales implementados de manera tradicional en el proceso de
estimulación requieren una nueva manera de ser impartidos? |
|
Pregunta 4 |
¿Qué
necesidades educativas especiales se requieren para un proceso de
estimulación adecuado para personas con TDAH? |
|
Pregunta 5 |
¿Cuá=
les
son los niveles o aspectos especÃficos que se deben considerar para un
proceso de estimulación adecuado para personas con TDAH? |
|
Pregunta 6 |
¿Incl=
uyen
estos niveles la realización de pruebas especÃficas, cuáles son y cuá=
les se
deben considerar para digitalizar? |
|
Pregunta 7 |
¿A qu=
é
rango de edades estarÃa enfocado la digitación de los procesos de
estimulación? |
La ejecución de las entrevistas facilitó la construcción, mediante notació= n BPMN, del modelo del proceso educativo general en Ecuador. El proceso de interven= ción y estimulación abarca la colaboración de distintos personajes los cuales = son estudiantes, docentes, psicólogos y psicopedagogos. Este proceso global se estructura en tres fases consecutivas: la fase de diagnóstico, la fase de planificación y culminando con la fase de intervención y estimulación; l= as cuales se describen brevemente en la Figura 7. La Figura 8 presenta una sección del modelado, donde se destaca la prime= ra parte dentro del proceso, la cual refiere a la etapa de evaluación y diagnóstico del estudiante.
Figura 7
Esquema de proceso del modelo BPMN
Para acceder al modelo BPMN seguir el siguiente enlace: https://drive.google= .com/file/d/1n-xjK6YDtHDGZsaEnq-N0dxuikkP3Aym/view?usp=3Dsharing.
Figura 8
Modelado de proceso tradicional de intervención
De
la misma manera, las entrevistas facilitaron el establecimiento de los
requisitos funcionales y no funcionales. Esta especificación permitió
comprender con claridad las necesidades de las partes interesadas, las cual=
es
se documentaron según el estándar IEEE 830.Â
Para fines de conocimiento, la
=
Tabla
Requerimientos funcionales del prototipo web
|
IDENTIFICADOR |
NOMBRE |
PRIORIDAD |
|
RF01 |
Inicio de sesión |
Alta |
|
RF02 |
Administrar cuenta |
Alta |
|
RF03 |
Administrar nivel TDAH |
Alta |
|
RF04 |
Administrar domino |
Alta |
|
RF05 |
Notificar petición |
Alta |
|
RF06 |
Verificación de la petición |
Medio |
|
RF07 |
Notificar decisión |
Medio |
|
RF08 |
Administrar contenido |
Alta |
|
RF09 |
Administrar reportes |
Medio |
|
RF10 |
Administrar resultados |
Alta |
|
RF11 |
Administrar sala |
Medio |
|
RF12 |
Administrar curso |
Alta |
|
RF13 |
Buscar registros |
Medio |
|
RF14 |
Recuperar cuenta |
Alta |
|
RF15 |
Administrar petición |
Alta |
El desarrollo de las historias de usuario permitió al investi= gador describir las caracterÃsticas y el comportamiento que el sistema debe pose= er, tanto para requerimientos funcionales como no funcionales; por lo tanto, pa= ra el presente estudio se determinaron 48 historias de usuario. En este sentid= o, la Figura 9 presenta el modelo para la modificación de los datos de una = cuenta, la cual consta de apartados importantes tales como prioridad en negocio, ri= esgo en desarrollo, la descripción y los criterios de aceptación. Para acceder= a la documentación de las historias de usuario seguir el siguiente enlace: https://drive.google= .com/file/d/1ISNxL2-v7sPeB3-PdCsMftarsfcteHv9/view?usp=3Dsharing.
Figura = 9
=Modelo de historia de usuario - Modificar datos de cuenta
Fase de diseño
Durante esta fase, se desarrolló la arquitectura de la aplicación basada en una adaptación del modelo arquitectónico 4+1, que facilitó la representació= n de los componentes. En esta arquitectura se utilizó diagramas tales como diagrama= de casos de uso (Figura 10), diagrama de clase (Figura 11) y diagrama de componentes (= Figura 12). El desarrollo de = los diagramas proporcionó una visión clara de la arquitectura general de la aplicación, la cual se diseñó siguiendo el modelo cliente-servidor detal= lado en la Figura 3.
 La
F=
igura 10
Diagrama de casos de uso para usuarios no autenticados
La Figura 11 presenta el diagrama de clases del prototipo, el cual represe= nta la estructura y comportamiento de las clases con sus respectivas relaciones.
Figura 11
Diagrama de clases del sistema
La Figura 12 muestra el diagrama de componentes del sistema mediante un di= seño estático que clarifica las relaciones entre los componentes individuales.
F=
igura 12
Diagrama de componentes del sistema
Se diseñaron los prototipos de interfaces con la herramienta web Figma= para mostrar la apariencia gráfica general de las ventanas de la aplicación. L= a Figura 13 muestra el prototipo de ventana correspondiente a la pantalla principal para los registros de nivel de TDAH, destacando el panel izquierdo con las opciones de operación, la barra superior con el nombre de la aplic= ación e información de contacto, y el panel central que muestra la información = del registro del nivel de TDAH.
Figura 13
Prototipo de la página principal del usuario con los registros de nivel de TDAH
Fase de codificación
Durante esta fase, se elaboró la planificación de las iteraciones, con la finalid= ad de separar las funcionalidades que fueron codificadas durante el proceso de desarrollo del prototipo. En este sentido, se determinó un total de 11 iteraciones las cuales abarcaron las 48 historias de usuario establecidas c= on las partes interesadas. Esto permitió dar inicio al proceso de construcciÃ= ³n del sistema, el cual siguió las normas de codificación establecidas por la metodologÃa XP. Es importante destacar que la estructura de los módulos se compone por dos aplicaciones del lado del backend y una aplicación = del lado del frontend, siguiendo la arquitectura MVC del diagrama de componentes (Figura 12) y, finalmente, logrando la arquitectura cliente-servidor (Figura 3).
En este proceso se destaca que se elaboraron nueve tipos distintos de contenid= o, identificados como selección individual, verdadero o falso, selección mú= ltiple, respuesta a preguntas, colorear imágenes, seleccionar imágenes, lectura comprensiva, selección individual a través de imágenes y pictogramas. Es= tos contenidos permitieron abordar el proceso de intervención y estimulación,= el cual se evaluó en la fase de pruebas. Como ejemplo, la Figura 14 exhibe la representación de la actividad de selección de ve= rdadero o falso. En la mencionada representación, se incluye la parte visual, que consiste en una imagen que ilustra la actividad, asà como la indicación didáctica, las dos opciones de respuesta y el botón de resolución.
Figura 14
Actividad de selección de verdadero o falso
Fase de pruebas
Durante esta fase, se llevó a cabo las pruebas de aceptación sobre el prototipo p= ara verificar el cumplimiento de las necesidades del cliente. Inicialmente se obtuvo un cumplimiento del 80% de las necesidades durante la revisión con = la parte interesada; sin embargo, luego de la etapa de validación se logró alcanzar el 92% de cumplimiento.
Asà mismo, en las pruebas de carga y estrés se utilizó la herramienta JMeter,= la cual permitió medir y analizar el rendimiento del prototipo web med= iante la configuración de peticiones GET, POST, PUT, DELETE, entre otros. En est= as pruebas, se destaca que se ejecutaron 1000 peticiones por cada una de las 13 configuraciones, dando un total de 13000 concurrencias, donde se resalta el porcentaje de error promedio encontrado equivalente al 9.08% (Figura 15). Estos resultados demuestran que, el prototipo es capaz de soportar hasta 1000 peticiones por segundo antes de perder rendimiento de manera simultánea.
Figura 15
Resultados de pruebas de carga y estrés
En este mismo sentido, la Figura 16 y Figura 17 presentan en resumen las preguntas de la encuesta estructurad= a para recopilar la información sobre el uso del prototipo por parte de los estudiantes desde la perspectiva de los docentes y/o encargados, donde se destaca un total de 15 interrogantes.
Figura 16
Preguntas de encuesta para las subcaracterÃsticas de usabilidad (p1)
Figura 17
Preguntas de encuesta para las subcaracterÃsticas de usabilidad (p2)
El proceso de evaluación de la usabilidad según la norma ISO 25010, basado e= n la norma ISO 25040, se presenta a continuación, detallando las actividades de ejecución por etapas.
Etapa 1 - Establecimiento de requisitos de evaluación
Establecer el propósito de evaluación
El propósito fue verificar el prototipo en relación con las subcaracterÃsti= cas de la usabilidad. A través de la verificación, se buscó probar que las áre= as de aprendizaje establecidas con la parte interesada, la disposición de los contenidos automatizados, el tipo de actividades y las evaluaciones satisfa= cen las necesidades educativas especÃficas y, abordar el problema de investiga= ción del estudio.
Obtener los requisitos de calidad del producto
Se determinaron como requisitos las subcaracterÃsticas de usabilidad, las cua= les se muestran en la Tabla 4.
Tabla 4
SubcaracterÃsticas de usabilidad
|
SUBCARACTERÃSTICA |
IDENTIFICADOR |
|
Reconocibilidad de la adecuación |
ReAd |
|
Aprendizabilidad |
Apd |
|
Operabilidad |
Opd |
|
Protección frente a errores del usuario |
PrErUs |
|
Estética |
Est |
|
Accesibilidad |
Acc |
Identificar las partes del producto que se deben evaluar
Se estableció la realización de una evaluación de las funcionalidades de la plataforma en un entorno controlado, verificación del cumplimiento de las necesidades educativas especÃficas mediante el contenido automatizado, el = uso por parte de especialistas y la observación del desempeño en el proceso de aprendizaje de estudiantes diagnosticados con TDAH en un rango de entre 5 y= 12 años de edad. Para acceder a la aplicación seguir el enlace a continuaciÃ= ³n: https://react-fronte= nd-production-b574.up.railway.app/login.
Definir el rigor de la evaluación
El eje principal de la evaluación fue la revisión de la usabilidad del proto= tipo, lo que permitió abordar la problemática de investigación planteada.
Etapa 2 - Especificación de la evaluación
Selección de los módulos de evaluación
Se definieron las métricas de calidad para determinar el nivel de influencia = de cada subcaracterÃstica; por lo tanto, se asignaron estos niveles de import= ancia a cada una de ellas como se muestra en la Tabla 5.
Tabla 5
Valoración de las subcaracterÃsticas de usabilidad
|
SUBCARACTERÃSTICA |
IMPORTANCIA |
VALOR |
|
ReAd |
M |
Medio |
|
Apd |
A |
Alto |
|
Opd |
A |
Alto |
|
PrErUs |
M |
Medio |
|
Est |
M |
Medio |
|
Acc |
B |
Bajo |
De igual manera, se determinó el conjunto de indicadores para las subcaracterÃsticas que forman parte del instrumento de evaluación (encues= ta estructurada). Esta se compone de 15 interrogantes mostradas en la <= /span>Figura 16 y Figura 17.
Definición de los criterios de decisión para las métricas
Se implementó la escala de Likert para definir valores de puntuación, los cu= ales se establecieron entre 1 y 4 como se muestran en la Tabla 6. Se destaca que el uso de la escala facilitó una clara estim= ación de la medida de usabilidad, al tener cuatro valores especÃficos que evitar= on la neutralidad y simplificaron la respuesta para los encuestados.
Tabla 6
Criterios de decisión para las métricas
|
ESCALA (Valor) |
PUNTUACIÓN (Puntos) |
CRITERIO |
|
1 |
0 |
Malo |
|
2 |
2 |
Regular |
|
3 |
3 |
Bueno |
|
4 |
5 |
Excelente |
Definición de los criterios de decisión de la evaluación
En este contexto, según Sifuentes y Luján <= /span>(2022) las subcaracterÃst= icas valoradas con nivel de importancia Alto (A) se multiplicaron por 2, mientras que las valoraciones con nivel de importancia Medio (M) se multiplicaron po= r 1 respectivamente. De tal forma que, la ecuación de la medida de la usabilid= ad que se definió fue la siguiente (Sifuentes y Peralta, 2022)<= /span>:
La ecuación (1) se forma por la sumatoria de los productos del valor de importancia y la subcaracterÃstica especificada. Seguidamente, se establec= ieron los criterios de decisión para las subcaracterÃsticas como se muestran en= la Tabla 7.
Tabla 7
Criterios de decisión para la evaluación
|
RANGO DE PUNTUACIÓN (Puntos) |
CRITERIO DE PUNTUACIÓN (Calidad) |
|
(15 – 14) |
Alta |
|
(13 – 10) |
Buena |
|
(9 – 3) |
Regular |
|
(3 – 0) |
Mala |
Se definió los criterios de decisión de usabilidad como se muestran en la Tabla 8.
Tabla 8
Criterios de decisión para usabilidad
|
RANGO DE PUNTUACIÓN (Puntos) |
CRITERIO DE PUNTUACIÓN (Calidad) |
|
(105 – 92) |
Alta |
|
(91 – 64) |
Buena |
|
(63 – 22) |
Regular |
|
(21 – 0) |
Mala |
Etapa 3 - Diseño de la evaluación
Planificación de las actividades de la evaluación
La planificación incluyó el establecimiento del lugar de evaluación, que fu= e el Departamento de ConsejerÃa Estudiantil (DECE) de la unidad educativa fiscomisional “La Dolorosa†de la ciudad de Loja. Además, se realizó = la presentación y recolección de las respuestas de la encuesta.
Etapa 4 - Ejecutar la evaluación
Realizar mediciones y aplicar los criterios de decisión para las métricas
Se aplicaron las encuestas y se obtuvo un total de 15 respuestas en el lugar especificado en la etapa anterior.
Aplicar los criterios de decisión de la evaluación
La Figura 18 muestra cómo se calcularon las puntuaciones obtenidas para c= ada uno de los indicadores asociados, lo que dio como resultado un valor concreto p= ara cada una de la respuestas al aplicar la ecuación (1), siendo en este caso = la primera respuesta.
Figura 18
Criterios de decisión para la respuesta 1
Figura 19
Valoración de usabilidad del prototipo
La Figura 19 muestra la recopilación de los resultados de todas las encue= stas efectuadas, donde se destaca que la moda facilitó corroborar la mayor repetición en el grupo de respuestas, y, a partir de ello, tomar como valor válido al de mayor frecuencia. En resumen, a base de los criterios de deci= sión de las métricas se obtuvo como resultado una calificación de “buena cal= idadâ€.
Etapa 5 - Concluir la evaluación
En esta etapa se establecieron los criterios e interpretaciones de los resulta= dos obtenidos, los cuales se presentan en la sección IV. En resumen, los resul= tados de las encuestas realizadas revelaron que el 80% de los evaluados calificar= on la experiencia de uso de las funcionalidades vinculadas al proceso de intervención como excelente, mientras que un 20% restante calificó como b= uena; por otro lado, respecto a la disposición de dominios, contenido y activida= des del proceso educativo, el 73.3% definió la experiencia como excelente, mie= ntras que el 26.7% restante la consideró de buena calidad.
En relación a la identificación de las actividades dentro de los aspectos educativos abordados, el 80% manifestó que la experiencia fue excelente, mientras que el 20% restante la consideró buena. Con lo relacionado a la facilidad para comprender el objetivo de las actividades de estudio, el 73.= 3% apreció como excelente la experiencia, mientras que el 26.7% restante marc= ó como buena calidad; además, se muestra que el 80% de los evaluados encontr= ó excelente la facilidad de acceso a la actividades, mientras que el 13.3% la calificó como buena y el 6.7% como regular.
En
relación a la satisfacción de las necesidades mÃnimas de educación, el =
66.7% la
valoró como excelente y el 33.3% restante la calificó como buena. Con res=
pecto
a la navegación entre secciones y apartados de la aplicación, el 66.7%
consideró la experiencia como excelente, mientras que el 33.3% la señaló=
como
regular. La experiencia de uso relacionado a los colores y tipografÃa dest=
aca
que el 80% la calificó como exce=
lente y
el 20% restante la consideró buena. Finalmente, en cuanto a la experiencia
general del uso de la interfaz de usuario, el 73.3% manifestó que es excel=
ente
y el 26.7% restante la señaló como buena.
Discusión
de Resultados
Los resultados obtenidos al construir el prototipo aplicando la metodologÃa XP, fueron positivos y permitieron abordar el propósito de investigación, el = cual está asociado a como la implementación del prototipo puede ayudar en el p= roceso de estimulación psicopedagógica en niños con TDAH en un rango de 5 y 12 = años de edad. Es importante mencionar que, según = Moya (2020) y Rachmaniah et al. (2020), la metodologÃa es= viable debido a la capacidad de simplificar el trabajo durante el desarrollo del prototipo debido a las directrices de organización, la adaptabilidad a los cambios (Sadath et al., 2018), facilidad de ejecu= ción en grupos reducidos de trabajo y relación con los casos de uso e historias de usuario.
En el proceso de construcción, se señala que la implementación de la técni= ca de entrevista semiestructurada fue apropiada, al igual que en los estudios (Caputo et al., 2023; Nijenhuis-Voogt et al., 2019), los cuales obtuvie= ron resultados favorables. Esta se caracteriza por su flexibilidad controlada al permitir formular preguntas en el desarrollo de la conversación (Villarreal y Cid, 2022) y la exploración d= e temas emergentes para profundizar áreas no consideradas (Ibarra-Sáiz et al., 2023). En este sentido, la técnica permitió la recopilación de la información asociada a proceso educativo, ayudando a comprender los aspectos del entorno que se desconocÃ= an, en función de la facilidad para planificar las preguntas en un contexto especÃfico.
Las
especificaciones y directrices de modelado BPMN fueron utilizadas para la
construcción del modelo de procesos del ambiente educativo actual <=
/span>(Amdah & Anwar, 2018; Fernandez, 2013). Este modelado desc=
ribe las
actividades académicas y las interacciones entre los elementos del proceso=
, lo
que permitió comprender con claridad el modelo pedagógico de las instituc=
iones
educativas en Ecuador. Además, permitió identificar las áreas del proces=
o que
requerÃan la de automatización.
El diseño de la arquitectura usando el modelo arquitectónico 4+1, según el = estudio de Valero-Ramon et al.(2022), resultó ser aprop= iado, ya que las cinco vistas especÃficas otorgaron una percepción adecuada de la estructura del sistema facilitando su diseño. En el presente estudio, los resultados fueron adecuados, aunque se encontraron ligeros inconvenientes a= l elaborar el diagrama de clases debido al número de entidades y sus relaciones. Asà mismo, el diseño de las interfaces de usuario posibilitó la elaboración = de los prototipos de ventanas, los cuales fueron importantes para que la parte interesada evaluara y proporcionara al desarrollador su perspectiva sobre la parte visual del lado del cliente, dando a conocer detalles como el uso de colores, tipografÃa y otros.
La planeación de las iteraciones contribuyó en la identificación de los módulos que se programaron, simplificando asà la construcción al aplicar el patrón de d= iseño modelo-vista-controlador en una arquitectura cliente-servidor. Durante la codificación, surgieron problemas en la comunicación del backend y= frontend del prototipo, especialmente en lo que respecta a la entrada y salida de da= tos; sin embargo, se superaron estas limitaciones con la implementación del ser= vicio web API REST para el backend y control de cabeceras mediante toke= ns para el frontend, lo que posibilitó un manejo apropiado de los dato= s en cada petición enviada con un control de seguridad otorgado por el uso de <= i>tokens.
Según Felbinger et al.(2018), se corrobora que l= as pruebas unitarias ayudan a verificar el correcto funcionamiento de porcione= s de código (Shamshiri et al., 2018); por lo tanto, al e= fectuar las pruebas del presente estudio, se obtuvo como resultado inicial un 75% d= el comportamiento esperado debido a fallas en el manejo de los modelos en el <= i>backend y los estados de los componentes en el frontend, lo que limitó = el manejo y presentación apropiada de los datos; no obstante, al aplicar las modificaciones pertinentes se logró la conducta esperada alcanzando el 100= % del cumplimiento. Por otro lado, las pruebas de aceptación permiten la verific= ación del cumplimiento de todos los requisitos establecidos por el usuario final previo a su entrega (Cherukupalli & Anders, 2020; Paiva et al., 2020); por lo tanto, en el presente estudio se facilitó la identificación de las falencias en las funcionalidades de la aplicación, logrando un cumplimiento inicial del 80%= de las necesidades del usuario final, según las 48 historias de usuario, dura= nte la revisión con la parte interesada. No obstante, tras la revisión, estas falencias se superaron con éxito, asegurando el cumplimiento del 92% de las necesidades requeridas.
El uso del muestreo deliberado ayudó en la determinación de la muestra debid= o a la capacidad de abarcar un contexto especÃfico de investigación como se logra evidenciar en Bernard (2018) y Uprichard (2013). Por lo tanto, este= proceso influyó dentro de la planificación de la evaluación de usabilidad, donde= obtuvo una medida de “buena calidadâ€. Esta medida se alcanzó con la aplicaciÃ= ³n de los parámetros de decisión, los valores de la escala de Likert por pregunta, = la ecuación de medida y otros cálculos especificados en la evaluación de ca= da encuesta, dando como resultado un 47% de las evaluaciones con alta calidad = y un 53% mostró buena calidad, donde la moda fue el factor estadÃstico para to= mar la decisión.
En este sentido, los resultados obtenidos permitieron responder al asunto de investigación del presente estudio; por lo tanto, se logró reconocer que = la automatización facilita la creación del material de estudio necesario para satisfacer las necesidades educativas de los estudiantes con TDAH, mediante= los cuatros aspectos establecidos con los expertos en el tema tales como el sen= sorial, el cognitivo, el lingüÃstico y el psicomotriz. Asà mismo, el prototipo p= one a disposición de los especialistas las actividades adaptadas para abordar el proceso educativo, eliminando las barreras temporales asociadas al desarrol= lo de material fÃsico y potenciando la efectividad de la intervención. AdemÃ= ¡s, proporciona a los docentes la ayuda necesaria para afrontar el proceso educativo de est= os estudiantes previniendo su exclusión. De la misma forma, la herramienta fo= menta las adaptaciones curriculares para un apropiado aprendizaje y contribuye co= n el cuidado del medio ambiente al reducir el uso de papel.
En
virtud de los resultados, se demuestra la importancia de aplicar un enfoque
educativo adecuado en el desarrollo de las herramientas digitales, en contr=
aste
de lo planteado en los estudios (Suarez et al., 2021; Thorell et al., 2022), donde se advierte =
que el
uso excesivo, limitado o en el más bajo porcentaje de las herramientas puede provocar una
dependencia perjudicial y empeorar los sÃntomas del trastorno de TDAH. Ade=
más,
es importante mencionar que, a diferencia de los trabajos relacionados (De la Torre y Shirley, 2020; Fuentes Expósito, 2019; SantamarÃa et =
al.,
2015; Vaca Reinoso et al., 2022), los cuales se cent=
raron en
aspectos como la detección temprana del trastorno, el enfoque en el área
cognitiva o el uso de juegos sencillos como actividad didáctica; , =
el
prototipo abordó cuatro áreas especÃficas de aprendizaje mencionadas
previamente, aplicando distintos tipos de actividades que tuvieron una buena
acogida tanto de los estudiantes diagnosticados como los especialistas.
En este sentido, referente al uso de las herramientas digitales, según Sotelo et al.(2022), las herramientas <= i>web y móviles están cambiando la forma en que se aborda el proceso educativo, presentándose de manera innovadora y atractiva para llegar a los niños co= n el trastorno; además, otra gran ventaja de estas aplicaciones es que permite = a los niños aprender a su propio ritmo, ya que es especialmente útil para aquel= los que pueden tener dificultades para mantenerse al dÃa en un salón de clases tradicional (Rojas y Aucancela, 2021). De igual manera, s= e ha demostrado que los aplicativos web, las tabletas y otros dispositivos son útiles para estos propósitos, facilitando el monitoreo y registro de = datos en tiempo real (Rojas y Aucancela, 2021; Salcinesy González-Fernández, 2020)= .
Finalmente, el resultado de la medida de usabilidad ofrece una base para futuras investigaciones relacionadas al tema o futuras versiones de la herramientas= web, afianzando la importancia de explorar a fondo el impacto y las oportunidade= s de mejora en la intervención psicopedagógica mediante el uso de estas herram= ientas.
La fase de pruebas ayuda a verifica= r que el prototipo cumpla con los requisitos especificados, en especial con las prue= bas de aceptación con la parte interesada, donde se obtuvo un cumplimiento ini= cial del 80% de las necesidades con la revisión. Estas permiten identificar y solucionar falencias en las funcionalidades durante la fase de construcció= n, por lo tanto, al efectuarse las correcciones respectivas, se logra el cumplimiento el 92% de los requerimientos.
La revisión de estudios previos y = la colaboración de los expertos posibilita reconocer las limitaciones durante= el proceso de construcción, facilitando la elección de los dominios de las actividades, como el apartado cognitivo, sensorial, lingüÃstica y psicomo= triz. Además, ayuda decidir los tipos de actividades que se abordan durante la automatización del proceso de intervención psicopedagógica potenciando a= sà el proceso de aprendizaje.
La norma ISO/IEC 25010 en la evalua= ción de la caracterÃstica de usabilidad es adecuada debido a su flexibilidad, lo q= ue posibilita abordar aspectos especÃficos sin la necesidad de abarcar un pro= ceso completo de evaluación. Además, el uso de la norma ISO/IEC 25040 demuestr= a ser efectivo al facilitar la planificación de la evaluación de usabilidad, ya= que permite dividir las actividades en cinco fases estratégicas. Esto da como resultado hallazgos positivos en cuanto a la implementación de herramienta= s web en el proceso de intervención y estimulación psicopedagógica, garantizan= do un proceso de aprendizaje significativo y ayudando a los docentes y expertos durante la intervención.
Las herramientas digitales represen= tan una gran oportunidad para mejorar el proceso educativo y fomentar la inclusión= a través de las TIC. No obstante, para que su implementación sea eficaz y beneficiosa, es fundamental adoptar un enfoque y una metodologÃa de aplica= ción apropiados como es el caso del presente estudio. De lo contrario, en lugar = de convertirse en un recurso útil, estas herramientas podrÃan convertirse en= una problemática, aportando de manera negativa al agraviar los sÃntomas del diagnóstico en lugar de mejorar la situación y ayudar en el proceso de enseñanza.
El uso del prototipo web tie=
ne un
impacto positivo en el proceso de intervención en niños con TDAH, con eda=
des
comprendidas entre los 5 y los 12 años, ya que facilita la creación y pue=
sta a
disposición del material de estudio necesario para satisfacer sus necesida=
des
educativas especÃficas; además, la automatización pone a disposición de=
los
especialistas las actividades adecuadas para abordar el proceso, eliminando=
las
barreras temporales asociadas al desarrollo del material. Entonces, no solo
implica el acceso al contenido, sino que facilita adaptar las actividades a=
las
necesidades educativas de cada estudiante potenciando la efectividad de la
intervención.
Reconocimientos
Esta propuestaÂ
forma parte delÂ
Trabajo de Integración
Curricular: “Desarrollo de prototipo de plataforma web para la automatiza=
ción
del proceso de estimulación e intervención psicopedagógica para niños c=
on
trastorno de TDAH para la carrera de PsicopedagogÃa de la Universidad Naci=
onal
de Lojaâ€. El autor principal expresa su agradecimiento a Blanca Iñiguez =
en
calidad de especialista en psicopedagogÃa y a Genoveva Suing como especial=
ista
en el área de ingenierÃa.
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