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Killkana Técnica

Propuesta de un sistema de aprendizaje de lengua de señas basado en las tecnologías de la información y comunicación

Proposal of a sign language learning system based on information and communication technologies

Milton Alfredo Campoverde Molina*, Jacqueline Mishel Reina Alvarado, Antonio Gabriel Carangui Delgado

1 Universidad Católica de Cuenca
* mcampoverde@ucacue.edu.ec
DOI: https://doi.org/10.26871/killkana_tecnica.v2i1.284

Resumen:

Esta investigación revela el desarrollo del software que con uso de dispositivos de reconocimiento de voz traduce a un lenguaje de señas; estableciendo como objeto de estudio a 10 estudiantes con discapacidad auditiva de la Unidad Educativa Especial Claudio Neira Garzón: Segundo de Básica (1 estudiante), Cuarto de Básica (5 estudiantes) y Quinto de Básica (4 estudiantes), a continuación, se realizó un análisis del porcentaje de discapacidad de cada estudiante de acuerdo al carnet del Consejo Nacional para la Igualdad de Discapacidades (CONADIS), luego se aplicó una encuesta a los estudiantes y se mantuvo una entrevista con la directora y subdirectora de la Unidad Educativa, determinando que sería de gran apoyo utilizar alternativas tecnológicas en el proceso de enseñanza-aprendizaje de la lengua de señas en los niños de 7 y 15 años con déficit auditivo parcial o total dentro de la asignatura de Lengua y Literatura en la lectoescritura, para el desarrollo del software se utilizó la metodología en cascada, luego de haber desarrollado el sistema se hicieron varias pruebas obteniendo muy buenos resultados en cuanto a su uso, incrementando el nivel de compresión y entendimiento del lenguaje español y la lengua de señas en los niños y además hubo una excelente acogida por parte de los docentes y estudiantes que demostraron mucho interés por usar el software en el proceso de enseñanza-aprendizaje.

Palabras clave: Discapacidad auditiva, educación, lenguaje señas, software, TIC.

Abstract:

This research reveals the development of software that translates into sign language with the use of speech recognition devices; establishing as object of study 10 students with hearing disability of the Claudio Neira Garzón Special Educational Unit: Basic Second (1 student), Basic Room (5 students) and Basic Fifth (4 students), followed by a analysis of the percentage of disability of each student according to the card of the National Council for the Equality of Disabilities (CONADIS), then a survey was applied to the students and an interview was held with the director and assistant director of the Educational Unit, determining what would be of great support to use technological alternatives in the teaching-learning process of sign language in children of 7 and 15 years with partial or total auditory deficit within the subject of Language and Literature in reading and writing, for the development of software He used the methodology in cascade, after having developed the system, several tests were made obtaining very good results. n in terms of its use, increasing the level of understanding and understanding of the Spanish language and sign language in children and in addition there was an excellent reception from teachers and students who showed great interest in using the software in the teaching process -learning.

Key words: Hearing impairment, education, sign language, software, TIC.

1. Introducción

La Constitución de la República del Ecuador 2008 1 en el artículo 26 considera que “la educación es un derecho de las personas a lo largo de su vida y un deber ineludible e inexcusable del estado. Del mismo modo, en el artículo 46, numeral 3 estipula la “atención preferente para la plena integración social de quienes tengan discapacidad. El estado garantizará su incorporación en el sistema de educación regular y en la sociedad”. También, reconoce a las personas con discapacidad, los derechos a: (7.-) Una educación que desarrolle sus potencialidades y habilidades para su integración y participación en igualdad de condiciones. Se garantizará su educación dentro de la educación regular. Los establecimientos educativos cumplirán normas de accesibilidad para personas con discapacidad e implementarán un sistema de becas que responda a las condiciones económicas de este grupo.

De la misma forma, en el Plan Nacional de Desarrollo 2017-2021. Toda una Vida 2 se plantea como primer objetivo “Garantizar una vida digna con iguales oportunidades para todas las personas”, estableciendo como una de sus Políticas numeral 1.4. “Garantizar el desarrollo infantil integral para estimular las capacidades de los niños y niñas, considerando los contextos territoriales, la interculturalidad, el género y las discapacidades” y como una de sus metas “dotar de ayudas técnicas a las personas con discapacidad a 2021”; asimismo, el CONADIS 3 en sus normas jurídicas en discapacidad Ecuador establece:

La OMS en su informe mundial sobre la discapacidad 2011 estima que más de mil millones de personas viven con algún tipo de discapacidad; o sea, alrededor del 15\% de la población mundial (según las estimaciones de la población mundial en 2010). Esta cifra es superior a las estimaciones previas de la Organización Mundial de la Salud, correspondientes a los años 1970, que eran de aproximadamente un 10\% 4.

Según, las estadísticas publicadas por el Consejo Nacional para la Igualdad de Discapacidades (CONADIS) 5 con información del Ministerio de Salud Pública de las personas registradas con discapacidad en el Ecuador, Azuay y Cuenca se puede ver la tendencia de crecimiento de las discapacidades: auditiva, física, intelectual, lenguaje, psicosocial y visual 6 7 8 en el tiempo en las Fig. 1, 2, 3 respectivamente:

Figura 1:Tendencia de la discapacidad en Ecuador.

Fig1

Figura 2:Tendencia de la discapacidad en el Azuay.

Fig2

Figura 3:Tendencia de la discapacidad en el Cuenca.

Fig3

De la misma manera, en base a las estadísticas publicadas por el Consejo Nacional para la Igualdad de Discapacidades (CONADIS) 5 con información del Ministerio de Salud Pública de las personas registradas con discapacidad en el Ecuador, Azuay y Cuenca se puede ver la tendencia de crecimiento de la discapacidad auditiva 6 7 8 en el tiempo en las Fig. 4, 5, 6 respectivamente:

Figura 4:Tendencia de la discapacidad auditiva en el Ecuador.

Fig4

Figura 5:Tendencia de la discapacidad visual en el Ecuador.

Fig5

Figura 6:Tendencia de la discapacidad auditiva Cuenca - Ecuador.

Fig6

Haciendo, un análisis de los gráficos expuestos anteriormente se puede ver el crecimiento en número de personas con discapacidad en el tiempo en el Ecuador, Azuay y Cuenca; teniendo en cuenta, que las causas 9 de discapacidades en el Ecuador han sido originadas por: accidente de trabajo, accidente de tránsito, accidente deportivo, accidente doméstico, congénito/genético, desastres naturales/guerra, enfermedad adquirida, problemas de parto, trastornos nutricionales, violencia y otros (no se sabe), razón por lo cuál esta investigación busca alternativas tecnológicas que fomenten un aporte significativo en la enseñanza-aprendizaje de niños con discapacidad auditiva. Contemplando, que en el ámbito educativo las TIC son consideradas valiosas herramientas de trabajo que pueden contribuir al desarrollo personal con un carácter individualizado e independiente pero integracionista y creativo. Por otra parte, su utilización en las distintas actividades económicas, sociales, culturales, entre otras, ha impuesto la necesidad de que la escuela asuma un rol activo en la preparación del futuro ciudadano para la utilización de dichas tecnologías, de manera que pueda utilizarlas para su desarrollo 10. Si se quiere, lograr una educación inclusiva 11, es necesario determinar cómo deben ocupar ese espacio las personas sordas. En primer lugar hay que establecer que el problema más grande que enfrentan estos estudiantes es un problema de comunicación. Sin la posibilidad de comunicarse y acceder a la información que se maneja en las escuelas, es difícil, si no imposible acceder a “una educación con equidad”, si no hay un idioma común con el cual se pueda comunicar con su maestro o maestra.

Considerando todos los puntos tratados en los párrafos anteriores, esta investigación plantea como objetivo desarrollar un software que con uso de dispositivos de reconocimiento de voz traduzca a lenguaje de señas y sirva como herramienta de trabajo en la labor educativa de la Unidad Educativa Especial Claudio Neira Garzón en beneficio de sus niños con discapacidad auditiva.

Marco Teórico

Discapacidad Auditiva

La Ley Orgánica de Discapacidades del Ecuador 12 en el artículo 6 establece que "se considera persona con discapacidad a toda aquella que, como consecuencia de una o más deficiencias físicas, mentales, intelectuales o sensoriales, con independencia de la causa que la hubiera originado, ve restringida permanentemente su capacidad biológica, sicológica y asociativa para ejercer una o más actividades esenciales de la vida diaria"; también, en el artículo 33 se revela que la autoridad educativa nacional en el marco de su competencia, vigilará y supervisará, en coordinación con los gobiernos autónomos descentralizados, que las instituciones educativas escolarizadas y no escolarizadas, especial y de educación superior, públicas y privadas, cuenten con infraestructura, diseño universal, adaptaciones físicas, ayudas técnicas y tecnológicas para las personas con discapacidad, adaptación curricular, participación permanente de guías intérpretes, según la necesidad y otras medidas de apoyo personalizadas y efectivas que fomenten el desarrollo académico y social de las personas con discapacidad.

La discapacidad auditiva se define como la dificultad que presentan algunas personas para participar en actividades propias de la vida cotidiana, que surge como consecuencia de la interacción entre una dificultad específica para percibir a través de la audición los sonidos del ambiente y dependiendo del grado de pérdida auditiva, los sonidos del lenguaje oral, y las barreras presentes en el contexto en el que se desenvuelve la persona.Tener una dificultad auditiva no implica tener restricciones para comunicarse. Una cosa es el proceso de comunicación y otra el medio y el canal empleados para hacerlo. Lo que una persona con dificultades auditivas puede tener son restricciones para la utilización del lenguaje oral como medio exclusivo de comunicación, sin embargo, las posibilidades de comunicar mediante otros medios están intactas. Por este motivo, las personas sordas desarrollan medios diferentes para comunicarse, como la lengua de señas 13.

Lengua de Señas

Hoy en día los niños con discapacidad auditiva 14 presentan grandes dificultades para comunicarse, ya que su principal lenguaje de comunicación es el lenguaje de señas, pero es necesario enseñar a los niños a comunicarse a través de la lectura y la escritura para incorporarse dentro de la sociedad.

La Ley Orgánica de Discapacidades del Ecuador 12 en el artículo 70 reconoce la lengua de señas ecuatoriana como lengua propia y medio de comunicación de las personas con discapacidad auditiva. Se incorporará progresivamente el servicio de intérpretes de la lengua de señas ecuatoriana en las instituciones públicas, así como la capacitación de las y los servidores públicos en la misma. La lengua de señas 15 del país es conocida actualmente como Lengua de Señas Ecuatoriana, LSE. En los textos escritos sobre esta lengua en inglés se la representa con las siglas LSEC.

El lenguaje de señas constituye el principal recurso para la comunicación dentro de la comunidad sorda, que la aprende de forma natural y la convierte en una lengua necesaria, útil y práctica16.

Discapacidad Sensorial

Los alumnos y alumnas con discapacidad sensorial son aquellos que presentan una deficiencia en su audición o visión con resultado de una percepción y procesamiento de la información disfuncionales, dificultándoles aspectos cognitivos en la adquisición y manipulación del espacio, en el lenguaje, en la relación personal y de funcionamiento en la comunidad. Por ello, y para que su desarrollo personal evolucione en el sentido general o de la normalidad poblacional, precisarán de los apoyos y recursos que compensen sus dificultades y refuercen sus habilidades. Dada la importancia que tienen los canales auditivo y visual en la adquisición de la información, se pasará a revisar sus dos discapacidades 17.

Lectoescritura

A lo largo de la historia, la concepción y status social de la lectoescritura ha evolucionado pasando de ser un “conocimiento” de los más privilegiados, a un aprendizaje fundamental para la integración en la sociedad actual, en la cual, autonomía y eficacia son dos condiciones esenciales 18. La escalera de ubicación propuesta por Grossi, indica los conocimientos y habilidades en cada nivel, en los cuales ascender es sinónimo de aprendizaje y evolución en el proceso cognitivo 19, así:

El desarrollo de la lectoescritura implica los siguientes pasos en el proceso de la conciencia cognitiva: primero, pasar de la no-conciencia de la relación entre la escritura y el lenguaje hablado; a asociar lo escrito con el lenguaje oral; y al dominio de los signos escritos referidos directamente a objetos o entidades. Segundo, pasar del proceso de operaciones conscientes como la individualización de los fonemas, la representación de estos fonemas en letras, la síntesis de las letras en la palabra, la organización de las palabras; a la automatización de estas operaciones; y al dominio del texto escrito y del lenguaje escrito. El lenguaje escrito es una forma compleja de actividad analítica, en la cual la tarea fundamental es la toma de conciencia de la construcción lógica de la idea 20.

Las Tecnologías de la Información y la Comunicación en la educación

La educación se encuentra en un proceso de transformación de los procesos de enseñanza-aprendizaje para adaptarse a los cambios tecnológicos de la sociedad del siglo XXI, por la motivación de docentes e investigadores que han visto en las tecnologías un motor de cambio del sistema educativo y del quehacer de sus agentes 21.

Por tal razón, los currículos de la Educación General Básica (EGB) y el Bachillerato General Unificado (BGU) 22 que se implementan mediante Acuerdo Nro. MINEDUC-ME-2016-00020-A del 17 de febrero de 2016 en el Ecuador, tienen como prioridad el uso habitual de las tecnologías de la información y de la comunicación como instrumento facilitador para el desarrollo del currículo en cada una de las áreas. Para el efecto, de acuerdo a un análisis pedagógico y curricular, este proceso puede impulsarse desde los primeros años escolares y fortalecerse en la Básica Superior y Bachillerato, con la finalidad de que los estudiantes desarrollen destrezas suficientes que le faciliten el uso de los programas básicos de ofimática, como herramientas tecnológicas y didácticas, para su aprendizaje, además de fomentar el conocimiento en las Ciencias de la Computación. Con esta finalidad, dependiendo de la disponibilidad de cada una de las instituciones, los docentes de todas las áreas tanto del nivel de Básica como del Bachillerato, deberán planificar y desarrollar sus clases de las diferentes asignaturas utilizando los laboratorios de informática, es necesario organizar un horario de uso de laboratorios, garantizando su máxima capacidad durante la jornada escolar. Además, de sus horas pedagógicas, el docente de informática deberá programar capacitaciones para los docentes de las demás especialidades que garanticen su actualización digital.

La discapacidad auditiva en el Ecuador

Según, los antecedentes de personas con discapacidad auditiva en la educación 15:

Inclusión Educativa

La educación inclusiva es el proceso que ofrece a todos los niños y niñas, sin distinción de discapacidad, raza o cualquier otra diferencia, la oportunidad para continuar siendo miembro de la clase ordinaria y para aprender de sus compañeros, juntamente con ellos, dentro del aula 23.

La UNESCO define la educación inclusiva como el proceso de identificar y responder a la diversidad de las necesidades de todos los estudiantes a través de la mayor participación en el aprendizaje, las culturas y las comunidades, y reduciendo la exclusión en la educación. Involucra cambios y modificaciones en contenidos, aproximaciones, estructuras y estrategias, con una visión común que incluye a todos los niño/as del rango de edad apropiado y la convicción de que es la responsabilidad del sistema regular, educar a todos los niño/as 24.

Hacer efectivo el derecho a la educación exige garantizar que todos los niños, niñas y jóvenes tengan, en primer lugar, acceso a la educación, pero no a cualquier educación sino a una de calidad con igualdad de oportunidades. Son, justamente, esos tres elementos los que definen la inclusión educativa o educación inclusiva. Podríamos decir entonces, que la inclusión educativa es consustancial al derecho a la educación o, en forma más definitoria, un requisito del derecho a la educación, toda vez que el pleno ejercicio de este derecho, implica la superación de toda forma de discriminación y exclusión educativa25.

La inclusión educativa presenta una complejidad que puede ser comprendida de mejor manera si se tiene atención sobre el profesor como agente relevante y clave de este proceso. Puede constituirse en una barrera o en un agente facilitador de las prácticas inclusivas. Las actitudes del profesor acerca de la inclusión educativa, entendidas como el conjunto de percepciones, creencias, sentimientos y formas de actuar, impactan la disposición hacia la inclusión de personas con NEE. Una actitud positiva hacia prácticas inclusivas va a favorecer dicho proceso. En tanto una actitud negativa minimizará las oportunidades de aprendizaje y participación de estudiantes con algún tipo especial de necesidades educativas 26.

Metodología

La metodología utilizada en el desarrollo del software de aprendizaje de la lengua de señas mediante reconocimiento de voz es la metodología en cascada que consta de las siguientes fases 27:

La interacción entre fases puede observarse en la Fig. 7. Cada fase tiene como resultado documentos que deben ser aprobados por el usuario:

Figura 7:Modelo de desarrollo en cascada 27.

Fig7

Resultados

Definición de los requisitos

Esta investigación forma parte del proyecto de investigación científica “La accesibilidad tecnológica como estrategia de inclusión educativa”, ejecutado por docentes investigadores y estudiantes de la carrera de Ingeniería de Sistemas de la Universidad Católica de Cuenca; la misma que se está desarrollando en la Unidad Educativa Especial Claudio Neira Garzón. Según su reseña histórica se puede ver que en el año de 1971 se crea con el nombre de Instituto Fiscal Especial de Invidentes y Sordos del Azuay, con Acuerdo Ministerial No.16, dictado por la Dirección Provincial de Educación, desde entonces han tomado en cuenta la necesidad social y humana de dar oportunidad de educación y cultura a las personas y niños con capacidades especiales físicas o intelectuales que les impidan desarrollarse y a su vez ser útiles en la sociedad. En el año 2014 se dio el cambio de denominación del establecimiento, según la normativa legal vigente como Unidad Educativa Especial Claudio Neira Garzón, nombre que representa al fundador Dr. Claudio Neira Garzón, profesor de invidentes desde enero de 1972 hasta diciembre de 1980 de la Unidad Educativa. En la actualidad, se cuenta con 69 estudiantes 40 con discapacidad auditiva y 29 con discapacidad visual, desde estimulación temprana hasta décimo año de educación básica. En base a una entrevista con la Directora y Subdirectora de la Unidad Educativa, se toma como población a los 40 estudiantes con discapacidad auditiva, determinando que sería de gran apoyo utilizar alternativas tecnológicas en el proceso de enseñanza-aprendizaje de la lengua de señas en los niños de 7 a 15 años. La área de estudio con la cual se va a trabajar es la asignatura de Lengua y Literatura dentro de la lectoescritura, teniendo en cuenta, que las señas, gestos e imágenes, es el principal modo de comunicación entre las personas con discapacidad auditiva, razón por la cual, esta investigación establece como objeto de estudio a los 10 estudiantes de: Segundo de Básica (1 estudiante), Cuarto de Básica (5 estudiantes) y Quinto de Básica (4 estudiantes) para el desarrollo del software que con uso de dispositivos de reconocimiento de voz traduzca a lenguaje de señas.

Luego de la determinación del objeto de estudio se realizó un diagnóstico del porcentaje de discapacidad de los 10 estudiantes según su diagnóstico clínico del carnet del CONADIS como se puede ver en la Fig. 8.

Figura 8:Modelo de desarrollo en cascada 27.

Fig8

Asimismo, se realizaron 7 interrogantes para determinar las necesidades instruccionales que tienen los niños al momento de la enseñanza-aprendizaje del lenguaje de señas como se puede ver en la Fig. 9:

Figura 9:Resultados de las interrogantes realizadas a los docentes.

Fig9

Con referencia a las Fig. 9 se evidencia que todas las preguntas realizadas a los docentes del Segundo, Cuarto y Quinto de Básica obtienen una puntuación de 3, que es el 100\% en cada pregunta. Además, los docentes supieron manifestar que:

Requerimientos Administrador
  1. R1.Realizar el mantenimiento de los registros del Sistema, a través del ingreso de la información general de los estudiantes, categorías, subcategorías, vocabulario, diccionario, oraciones simples y juegos, ver Fig. 10.
Requerimientos Profesor
  1. R2. Registrar la planificación de las actividades por cada estudiante para un periodo de tiempo establecido, ver Fig. 11.
  2. R3. Evaluar el aprendizaje alcanzado por cada estudiante a través del reporte de estudiantes para su retroalimentación, ver Fig. 11.
Requerimientos Estudiante
  1. R5. Realizar la ejecución de las actividades planificadas por parte de los docentes, ver Fig. \ref{fig:estudiante}.
Diagramas de Casos de Uso

Un Diagrama de Caso de Uso muestra la relación entre los actores y los casos de uso del sistema. Representa la funcionalidad que ofrece el sistema en lo que se refiere a su interacción externa 28.

Figura 10:Diagrama de Caso de Uso del Administrador del Sistema.

Fig10

Figura 11:Diagrama de Caso de Uso de los Profesores.

Fig11

Figura 12:Diagrama de Caso de Uso de los Estudiantes.

Fig12

Los diagramas de casos de uso permiten visualizar la relación de cada actor con los procesos del sistema.

Diseño de software

Arquitectura

La arquitectura del software para el aprendizaje de la lengua de señas se puede ver en la Fig. 13, el mismo que esta diseñado en tres capas:

Figura 13:Diagrama de Bloques de la Arquitectura del Software de aprendizaje de la lengua de señas.

Fig13
Modelo entidad relación

El modelo de datos de entidad-relación (ER) se basa en una percepción de un mundo real que consiste en un conjunto de objetos llamados entidades y las relaciones entre estos objetos. A continuación, en la Fig. 14 se puede observar el modelo entidad relación del Software de aprendizaje de la lengua de señas:

Figura 14:Modelo entidad relación del Software de aprendizaje de la lengua de señas.