![](3D"03FormatoCienciaDigitalPedroValarezo_archivos/image002.gif")
Desarrollo de un
dispositivo electrónico para el aprendizaje del sistema Braille para
niños no videntes de 3 a 5 años.
Development of an electronic device for learning the Braille system for children not living from 3 to 5 years old.<= o:p>
Pedro
José Valarezo Argudo.[1=
],
Romel Patricio Pucha Quito.[2=
]
& Galo Patricio Hurtado Crespo.[3=
]
Recibido: 10-09-2019 / Revisado: 01-10-2019 /Aceptado: 15-10=
-2019/
Publicado: 04-11-2019
Abstract &nb=
sp; =
&nb=
sp; DOI: https://doi.org/10.33262/cie=
nciadigital.v3i4.1.978
Braille is a system that integrates letters and
characters by means of a relief on a surface for the learning of blind peop=
le;
This process becomes complex for teaching children who have this special
ability and hinders their learning. With this precedent a device has been
developed that allows them to learn this system, but through interactive ga=
mes
and without the presence of a tutor all the time. This project is framed in=
a
qualitative - interpretive approach and proposes the design of a device with
free hardware boards and audio player, all this is armed in a model made of
wood (MDF), and elaborated by laser cutting so that the student place stick=
s in
the holes of the model and this in turn will return the letter entered thro=
ugh
audio coding between hardware and software, allowing you to advance through
levels and verify your progress through a database stored in the cloud main=
taining
control of their close relatives and / or legal guardian of the person with
special abilities (VISUAL). This approach will finally describe the results
obtained with the device, as well as the conclusions and recommendations for
the users.
Keywords:
Braille, Device,
Learning, Hardware, Cloud.
Resumen
El
braille es un sistema que integra letras y caracteres por medio de un relie=
ve
en una superficie para el aprendizaje de personas no videntes; este proceso=
se
torna complejo para la enseñanza de los niños que tienen esta
capacidad especial y dificulta su aprendizaje. Con este precedente se ha
desarrollado un dispositivo que les permita aprender este sistema, pero a
través de juegos interactivos y sin la presencia de un tutor todo el
tiempo. Este proyecto está enmarcado en un enfoque cualitativo ̵=
1;
interpretativo y propone el diseño de un dispositivo con placas de
hardware libre y reproductor de audio, todo esto está armado en una
maqueta hecha de madera(MDF), y elaborada mediante corte laser para que el
estudiante coloque palos en los orificios de la maqueta y este a su vez le
devuelva por medio de audio la letra ingresada a través de
codificación entre hardware y software, permitiéndole avanzar=
por
medio de niveles y verificar su progreso mediante una base de datos almacen=
ada
en la nube manteniendo el control de sus parientes cercanos y/o tutor legar=
de
la persona con capacidades especiales (VISUAL). Este enfoque finalmente
permitirá describir los resultados obtenidos con el dispositivo,
así como también las conclusiones y recomendaciones para los
usuarios.
Palabras claves: Braille, Dispositivo,
Aprendizaje, Hardware, Nube.
Introducción
La
Declaración Universal de los Derechos Humanos, de 1948, es clara en =
este
sentido: “Todos tienen derecho a la educación”, y
ésta deberá ser gratuita y obligatoria al menos en su nivel
primario (Crosso, 2010, pág. 80).
En
base a esta afirmación se plantean proyectos inclusivos que permitan=
a
las personas con capacidades especiales el aprendizaje continuo al que tien=
en
derecho. Sin embargo, existen ciertas limitantes cuando se habla de
educación para personas con capacidades especiales visuales ya que a=
l no
tener dispositivos específicos que faciliten y motiven su aprendizaj=
e se
dificulta cumplir con la disposición del derecho de la educaci&oacut=
e;n.
Ante
esta problemática se plantea como objetivo la creación de un
sistema braille que facilite el aprendizaje de los niños por medio de
juegos e interacción.
El
presente proyecto de investigación permite el desarrollo del disposi=
tivo
electrónico “BRAIZIN” para el aprendizaje del sistema
Braille, el cual está encaminado a mejorar la enseñanza de las
personas no videntes; el dispositivo está compuesto por una estructu=
ra
sólida de madera, una base de datos en la nube, y un sistema de audio
que permiten llevar un control y progreso del usuario a través de una
interfaz gráfica.
Este dispositivo ha sido desarrollado en bas=
e a
los requerimientos solicitados de las personas no videntes, como el teclado=
en
Sistema Braille, facilidad de controlar el dispositivo, reproducción=
de
voz automática y fácil de movilizar de un lado a otro.
Para el desarrollo de este proyecto se utiliz&oacu=
te;
un enfoque cualitativo-descriptivo que permitirá la obtención=
y
descripción de resultados por medio de la observación e
investigación de sistemas que permitan la creación de la inte=
rfaz
gráfica propuesta.
Marco Teórico
Capacidades
especiales
Las
personas con necesidades especiales presentan condiciones
médico-psíquicas de desarrollo o cognitivo, que limitan su ca=
pacidad
para desarrollar su vida cotidiana y por consiguiente requieren de una
atención de salud integral, integrada, multidisciplinaria, que tenga=
en
cuenta a su familia y a los diferentes sectores de la sociedad. Se considera
que a nivel mundial la mayoría de la población con discapacid=
ades
no recibe atención bucodental acorde a sus requerimientos (Abre=
u,
2011).
Necesidad
especial de estudiantes con discapacidad visual
Le
ceguera se define funcionalmente como la pérdida de uno de los senti=
dos
a distancia: la vista. Esa pérdida puede darse de un modo absoluto o
parcial, encontrándose así con el problema del límite a
partir del cual dejaríamos de considerar a alguien como una persona =
que
ve (Cano, 2019, pág. 4).
El
aprendizaje de la lectura braille es un proceso que va de lo más sim=
ple
(la letra) a lo más complejo (palabra y frase). Pero, además =
de
ser un sistema analítico, es también sintético, al ten=
er
que percibir globalmente un conjunto de puntos que forman cada letra
(Martínez, 2004, pág. 31).
Factores principales para la educación
Discriminación de texturas:
Es muy importante que desde los primeros años el niño ciego e=
ntre
en contacto con una amplia gama de texturas, lo que le motivará a
observar y tocar su propio cuerpo, así como los objetos y las person=
as
que viven junto a él (Martínez, Liébana, 2000).
Distinción de formas y tamaños:
Para que el niño tenga un buen conocimiento táctil de los obj=
etos
del medio que le rodea, debe aprender a captar su forma, tamaño y
contorno. Además, en el caso de los niños ciegos, hay que ten=
er
muy presente que cuando comiencen a leer en sistema braille, su
percepción táctil se encontrará continuamente con
distintas formas del mismo tacto (las letras), que el niño deber&aac=
ute;
distinguir y asociar (Martínez, 2004).
Sistema
Braille
El braille es un sistema de lectura
«digital», un sistema que se lee con los dedos de ambas manos,
principalmente con los dedos índices. Éstos se desplazan por =
la
línea de izquierda a derecha reconociendo los diferentes grafemas de
cada palabra (Martínez, 2004, pág. 17).
Se estructura = como una figura rectangular, conformada por seis puntos en relieve dispuestos en= dos columnas de tres puntos cada una. Cada punto del símbolo generador se identifica con un número diferente dependiendo de la posición= espacial que ocupe en el rectángulo (Martínez, 2004, pág. 13).<= o:p>
A
veces se dice que el sistema braille es lento y poco práctico, pero,=
tal
vez, la causa de todo esto sea la falta de una didáctica adecuada.
Utilizando al máximo la tecnología existente, mejorando las
potencialidades que el tacto ofrece con una buena técnica y
metodología y perfeccionando la didáctica y la técnica=
, es
posible que el rendimiento lector se pueda mejorar
sensiblemente (Martínez, 2004, pág. 23).
Arduino Uno
A
principios de los años 70, comenzaron los instrumentos Intel y Texas
desarrollando microprocesadores integrados superiores. Intel continuó=
; en
el desarrollo de microprocesadores, mientras que Texas Instruments tom&oacu=
te;
una ruta ligeramente diferente. En lugar de solo uno chip microprocesador,
decidieron agregar memoria incorporada a y nació el microcontrolador=
(Siewiorek, 1982, p.2).
Arduino
es probablemente el mayor impacto de OSHW (Open Plataforma de hardware) en =
los
últimos años. Su enfoque, basado en simplicidad de uso, bajo =
costo
y creación de comunidad, tiene hizo de esta plataforma un gran
éxito. Es utilizado por personas con habilidades muy diferentes, des=
de
principiantes hasta expertos. Ha sido adoptado en muy diferentes tipos de
organizaciones, desde creativas espacios o escuelas a universidades o centr=
os
de investigación, y es utilizado con objetivos muy diferentes, desde=
la
creación de prototipos hasta el final pequeño producció=
;n a
escala (Torroja, 2015).
Arduino como herramienta
“Arduino
es utilizado en calculadoras simples y como medidores de bombas de gas, par=
a su
desarrollo y amplio uso en varias áreas. Hoy se pueden encontrar
microcontroladores en prácticamente todos los dispositivos
electrónicos que utilizamos” (Galadi=
ma,
2014).
Arduino
es una plataforma electrónica de código abierto basada en
hardware y software fácil de usar. Las placas Arduino pue=
den
leer entradas (luz en un sensor, un dedo en un botón o un mensaje de
Twitter) y convertirlo en una salida: activar un motor, encender un LED,
publicar algo en línea. Puede decirle a su placa qué hac=
er
enviando un conjunto de instrucciones al microcontrolador de la
placa. Para hacerlo, utiliza el lenguaje de programación
Arduino (basado en el cablead=
o) y
el software Arduino (IDE), basado en el procesamiento (Banzi, 2000).
Con
los años, Arduino ha sido el cerebro de miles de proyectos, desde
objetos cotidianos hasta instrumentos científicos complejos. Una
comunidad mundial de creadores (estudiantes, aficionados, artistas,
programadores y profesionales) se ha reunido en torno a esta plataforma de
código abierto, sus contribuciones se han sumado a una increí=
ble
cantidad de conocimiento
accesible que puede ser de gran ayuda
para principiantes y expertos por igual (Banzi, 2000).
Arduino
nació en el Instituto de Diseño de Interacción Ivrea como una herramienta fácil para la
creación rápida de prototipos, dirigida a estudiantes sin
experiencia en electrónica y programación. Tan pronto co=
mo
llegó a una comunidad más amplia, la placa Arduino comenz&oac=
ute;
a cambiar para adaptarse a las nuevas necesidades y desafíos,
diferenciando su oferta de placas simples de 8 bits a productos
para aplicaciones IoT, dispositivos
portátiles, impresión 3D y entornos integrados. Todas las
placas Arduino son completamente de código abierto, lo que permite a=
los
usuarios construirlas de forma independiente y eventualmente adaptarlas a s=
us
necesidades particulares. El software también es de
código abierto y está creciendo a través de las
contribuciones de los usuarios de todo el mundo (Banzi, 2000).
Entorno de programación Arduino IDE<=
/b>
Arduino
IDE es un sistema de desarrollo para microcontroladores de la firma ATMEL, =
fue
desarrollado en Italia y está compuesto por un software editor
compilador (basado en Processing) en donde se escribe un programa en lengua=
je C
(basado en Wiring), así como un hardware=
que
consiste en un microcontrolador ATMEL, el cual tiene precargado un sistema
operativo (Bootstrap) que permite su programación directa in circuit a través de señales seriales de
comunicación (Ramos, 2017, p.3).
Un
microcontrolador es un circuito integrado o “chip” (es decir, un
dispositivo electrónico que integra dentro de un mismo encapsulado un
gran número de componentes como son: resistencias, condensadores,
transistores, etc., conectados entre sí de forma muy específi=
ca),
que tiene la característica de ser programable es decir que es capaz=
de
ejecutar de forma autónoma una serie de instrucciones previamente
definidas por nosotros (Artero, 2016, p.84).
Método de investigación
Esta
investigación se realizó con un enfoque cualitativo descripti=
vo
permitiendo al autor comprender el ambiente en el que se desarrolla el
fenómeno en estudio para poder indagar con los participantes y los
datos.
El
objetivo de la investigación cualitativa es el de proporcionar una
metodología de investigación que permita comprender el comple=
jo
mundo de la experiencia vivida desde el punto de vista de las personas que =
la viven
(Taylor y Bogdan, 1984).
Los
estudios interpretativos estudian fenómenos sociales para comprender=
los
y explicarlos. Estos fenómenos se sujetan a estudios en base a
teorías fundamentadas en conceptos a partir de los datos.
|
ARDUINO |
RASPBERRY<=
span
style=3D'font-size:12.0pt;font-family:"Times New Roman",serif;color:black;
mso-ansi-language:ES'> |
|
Microcontrolador<=
span
style=3D'font-size:12.0pt;font-family:"Times New Roman",serif;color:black;
mso-ansi-language:ES'> |
Miniordenador |
|
Puede correr programas
pequeños |
Puede correr un sistema
operativo completo |
|
Ideal para proyectos de
electrónica |
Necesita de un S.O para
trabajar |
|
Manejo directo de
componentes y sensores |
Conexión de red
integrada |
|
Software sencillo de usa=
r |
Necesita de una memoria
externa |
|
Necesita Shield
para utilizarla en red |
Tiene ventajas y Desvent=
ajas
propias |
|
Tiene memoria propia |
De un
ordenador |
Resultados
Los
avances tecnológicos y científicos permiten que se desarrolle=
la
sociedad en todos sus ámbitos. En este caso específico
permitió la creación del dispositivo “nombre del
dispositivo” que facilita la educación de niños no vide=
ntes
mediante la articulación de una placa de hardware libre y la
comunicación con un software para la trasmisión de datos
interpretados por un computador y reproducidos en una placa de audio para la
comprensión del usuario.
En
este marco se resalta la importancia de este dispositivo en la pedagog&iacu=
te;a
de los niños con capacidades especiales visuales para su desarrollo
personal y exigencia social.
Con
este dispositivo novedoso se podrá dar seguimiento y monitoreo al
usuario para conocer el desempeño y avance.
En
la creación del dispositivo se utilizó Arduino que permiti&oa=
cute;
generar un enlace entre hardware y software por su fácil desarrollo,
implementación y control. El microcontrolador posee infinitas
librerías de distintos desarrolladores para la creación de
aplicaciones en un entorno libre; en esta ocasión se hizo uso del
entorno de desarrollo java que es neatbeans y
facilitó la creación de interfaces tanto para el tutor como p=
ara
los usuarios. La programación del dispositivo está orientada a
objetos bajo la plataforma java; sin embargo, esto implica que para el corr=
ecto
uso del dispositivo se tenga una computadora conectada a internet ya que los
datos que provee son desarrollados en una base de datos, MySQL que se encue=
ntra
alojada en la nube(internet) y que permitirán dar seguimiento a los
avances del alumno.
El dispositivo de braille fue presentado en la Ciu=
dad
de Quito en la feria tecnológica de Institutos Superiores. En el eve=
nto
se pudo hacer uso del dispositivo con un estudiante voluntario del Instituto
Mariana de Jesús para niños no videntes.
Como parte del procedimiento se dio las indicacion=
es
respectivas del dispositivo al usuario para proceder con el uso del mismo. =
Al
observar la interacción que tenía el estudiante con el
dispositivo los docentes solicitaban la participación del resto de
estudiantes. Conjuntamente con la participación de los estudiantes se
encontraban los tutores que a su vez se mostraban interesados por el
dispositivo puesto que a través de la red podían ver lo que el
alumno estaba haciendo y tenían su progreso a la mano para ser anali=
zado
y posteriormente encontrar alternativas de apoyo para el estudiante y sus
familiares. A continuación, se presentan los resultados obtenidos de=
3
participantes cuyos antecedentes del sistema braille nos son iguales por lo=
que
se podrá verificar en las gráficas las diferencias existentes=
en
cada participación.
El
primer usuario que utilizó el dispositivo fue Juan Matute, un
niño de 8 años de edad que presentaba un porcentaje total de
ceguera y había iniciado su aprendizaje en el instituto Mariana de
Jesús hace 8 meses. Su conocimiento en el código braille era
básico pues sabia las vocales, pero sin embargo aún ten&iacut=
e;a
fallas en las consonantes. El tutor supo manifestar que es recomendable que=
los
niños inicien el aprendizaje de código braille a partir de lo=
s 5
años y Juan tenía 3 años de retraso en este sistema.
Por
otra parte, el niño manifiesta que este proceso se ha vuelto
difícil de aprender pues requiere un gran esfuerzo en memorizar cada=
una
de las posiciones y se torna aburrido y desesperante al tener varias falenc=
ias
en tanto tiempo.
Se
presentó el dispositivo al usuario, así como también su
forma de uso para que su progreso sea exitoso. Sin embargo, se pudo apreciar
algunos errores en las consonantes, pero su apoyo fue el tablero braille qu=
e se
encuentra ubicado en la parte inferior del dispositivo.
El
resultado obtenido por el primer usuario fue de 12 aciertos y 13 desaciertos
obteniendo la siguiente grafica de valoración que servirá al
tutor y los familiares para apreciar el progreso del estudiante en cada
sesión.
![](3D"03FormatoCienciaDigitalPedroValarezo_archivos/image004.gif")
&=
nbsp; Elaborado
por: Los autores
Interpretación:
Como se puede observar en la gráfica la tendencia normal se ve aleja=
da
de los resultados del estudiante, sin embargo, esta varía entre un 4=
0%
en una escala porcentual que deberá ser comparado con las siguientes
participaciones del usuario.
El
segundo usuario fue un joven que se encontraba en la feria y quería
conocer más acerca de este dispositivo. Su nombre es Ismael
Farfán de 17 años de edad y que tiene discapacidad visual sev=
era.
Se
procedió de la misma forma dándole las indicaciones
correspondientes para el correcto uso del dispositivo, sin embargo, era not=
able
la facilidad de uso y el avance rápido entre un intento y otro. Esto=
se
debe a que el joven tenía una formación del lenguaje braille =
de
aproximadamente 10 años, pero nos supo manifestar que durante esta
trayectoria los primeros años son los que prevalecen para una formac=
ión
y fácil adaptación del sistema.
El
resultado de su participación fue muy exitosa al obtener 25 aciertos=
; es
decir obtuvo una puntuación perfecta como se puede apreciar en la
siguiente gráfica.
Grafica
2: Resultados del segundo usuario del
dispositivo braille
![](3D"03FormatoCienciaDigitalPedroValarezo_archivos/image006.gif")
&=
nbsp; Elaborado
por: Los autores
![](3D"03FormatoCienciaDigitalPedroValarezo_archivos/image007.gif")
Interpretación:
Como se puede observar en la gráfica la línea de tendencia de
aprendizaje sugerido es igual a la línea de participación del
usuario existiendo un 0% de diferencia porcentual entre las dos.
Finalmente
se tuvo la participación de un visitante de la feria, el señor
Luis Patricio Tenenpaguay de 63 años de =
edad y
que no posee ninguna discapacidad.
De
igual forma se presentó el dispositivo y su forma de uso para dar in=
icio
a su participación.
En
este caso se vendó los ojos al participante sin embargo tenía=
su
guía que era el tablero de braille al igual que el primer usuario; p=
ero
se pudo observar complicaciones el momento de coordinar y memorizar las
letras.
El
resultado de su participación fueron 14 aciertos y 11 desaciertos
logrando así la siguiente gráfica:
Grafica 3:=
Resultados del tercer usuario del dispositivo braille
![](3D"03FormatoCienciaDigitalPedroValarezo_archivos/image008.gif")
![](3D"03FormatoCienciaDigitalPedroValarezo_archivos/image010.gif")
&=
nbsp; Elaborado
por: Los autores
Interpretación: Se puede observar en la gráfica que la
línea de tendencia de aprendizaje sugerido
se
encuentra con un 40% de diferencia porcentual de la tendencia esperada.
Finalmente
se presenta un cuadro comparativo de los 3 usuarios del dispositivo para
conocer su porcentaje de éxito en las pruebas realizadas.
|
|
Intentos |
Correctos<=
span
style=3D'font-size:12.0pt;font-family:"Times New Roman",serif;color:black;
mso-ansi-language:ES'> |
Fallidos |
% |
|
Niños<=
b> |
25 |
12 |
13 |
40% |
|
Joven |
25 |
25 |
0 |
100% |
|
Adulto |
25 |
14 |
11 |
60% |
Se
puede observar en la gráfica la participación de los 3 usuari=
os
del dispositivo braille obteniendo un resultado totalmente satisfactorio pa=
ra
el joven cuyos conocimientos en este sistema braille eran solidos; seguidam=
ente
podemos observar la participación del adulto quien al no tener
conocimiento de este sistema obtuvo un 60% de aciertos con ayuda de la leng=
ua
braille de madera y finalmente tenemos al estudiante que recién inic=
ia
su aprendizaje en el sistema y su participación alcanzó un 40=
%.
Se
puede concluir que el aprendizaje a través de este dispositivo no es
complicado y es de gran ayuda para los estudiantes que están inician=
do
su aprendizaje en este sistema, pero desde otra óptica que es la
interacción con un computador por medio de juegos de palabras.
Conclusiones.
· =
Se
realizó una amplia investigación del funcionamiento del siste=
ma
braille, en el cual se puede colocar con exactitud los puntos de relieve pa=
ra
las personas que ya conocen este sistema se facilita saber que letra se dig=
ita.
· =
El
dispositivo desarrollado permite alcanzar el conocimiento de este sistema
braille de una manera más rápida y eficaz, además de
facilitar en la enseñanza a los tutores de dichos institutos especia=
les.
· =
En
cuanto al aprendizaje los niños se divierten escuchando las letras y=
/o
palabras que se van formando para poder expresarlas a través de un
reproductor de audio.
· =
El
diseño es apto para trabajar con niños ya que está
realizado con un material bastante resistente como es la madera, evitando la
preocupación por averías al sistema en caso de caídas =
del
dispositivo.
· =
Finalmente
se puede concluir que los alumnos no videntes requieren de un permanente
acompañamiento y seguimiento por parte de docentes y sus padres, para
lograr identificar todo el alfabeto que tiene el sistema braille, haciendo =
uso
de un producto que les permita sentirse a gusto y con deseos de aprender
considerando audio y estilos. Las acciones que se realizaran nos garantizar=
an
los resultados esperados y ésta se refleje en el bienestar de los
niños y toda la comunidad educativa.
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Improve Learning with Arduino. Madrid: Mcgraw.
![3Deditorial1.png](3D"03FormatoCienciaDigitalPedroValarezo_archivos/image012.jpg")
PARA CITAR EL ARTÍCULO INDEXADO.
Val= arezo Argudo, P., Pucha Quito, R., & Hurtado Crespo, G. (2019). Desarrollo de= un dispositivo electrónico para el aprendizaje del sistema Braille para niños no videntes de 3 a 5 años. Ciencia Digital, 3= (4.1), 39-50. https= ://doi.org/10.33262/cienciadigital.v3i4.1.978
![3Deditorial1.png](3D"03FormatoCienciaDigitalPedroValarezo_archivos/image013.jpg")
El artículo qu=
e se
publica es de exclusiva responsabilidad de los autores y no necesariamente
reflejan el pensamiento de la Revi=
sta
Ciencia Digital.
El
artículo queda en propiedad de la revista y, por tanto, su
publicación parcial y/o total en otro medio tiene que ser autorizado=
por
el director de la Revista Ciencia
Digital.
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