Aplicación de un sistema de reconocimiento facial automático a la investigación de flujos emocionales en la enseñanza de las ciencias

Abstract

En las últimas décadas, varios estudios han resaltado la importancia de las emociones en el proceso de enseñanza y aprendizaje. Las emociones influyen en procesos como la atención, la memoria, la recuperación, la solución de problemas, la tendencia motivacional, el comportamiento, la auto-regulación, las estrategias de estudio y los resultados académicos de los estudiantes. Todo esto contribuye a que la clase sea un lugar emocional. Constatar cómo las emociones están presentes en el proceso de aprendizaje en clase, recalca la importancia de conocer, controlar y autorregular las emociones por parte del alumnado. También, determina la necesidad de formar profesores emocionalmente competentes, que tengan conocimiento de las emociones involucradas en el contexto educativo, que sepan diagnosticar y autorregular sus emociones para poder regularlas, dependiendo del momento personal y del contexto. Estas capacidades, consecuentemente, pueden determinar emociones positivas hacia el proceso de enseñanza-aprendizaje de las ciencias, y contrastar las emociones negativas, que posiblemente se generan a lo largo de la escolaridad. Por esto es importante estimar las emociones en el proceso de enseñanza-aprendizaje. Para evaluar las emociones de un estudiante podemos preguntarle directamente o recoger observaciones que nos permitan deducir su estado afectivo. Sin embargo, en el primer caso no sabemos si esta persona es capaz de percibir y expresar correctamente su propia emoción. En la segunda opción, se puede intentar deducir por su manera de expresarse o su postura o sus movimientos faciales, estos indicativos son comúnmente denominados expresiones emotivas...In the last decades, several studies indicated the importance of emotions in the teaching and learning process. Emotions influence processes such as attention, memory, problem solving, motivational tendency, behaviour, self-regulation, study strategies and student academic results. Overall, they contribute to making the class an emotional place.The acknowledgement of the importance of emotions in the learning process, it emphasizes the necessity of knowing, controlling and self-regulating emotions by students in class. It also involves training teachers to be emotionally competent, to know which emotions are involved in the educational context, to evaluate and self-regulate their emotions in order to manage them, depending on the personal moment and the context. These capacities, consequently, can determine positive emotions towards the teachinglearning process of science, and contrast negative emotions, which are possibly generated throughout schooling. For this reason, it is important to estimate emotions in the teaching-learning process. To evaluate students’ emotions we can ask directly or try to deduce. However, in the first case we do not know if individuals are capable of correctly perceiving and expressing their own emotion. In the second option, it is possible to deduce them by the way they express, their posture or their facial movements, that are commonly called emotional expressions. Considering that the movements of the facial muscles almost always accompany an emotional state, the analysis of facial expressions is one of the most appropriate techniques to estimate emotions in class, also due to the no-invasive techniques utilised. Based on this theoretical framework, we used observational, declarative and automatic artificial intelligence methods, in order to collect data on affective variables in the learning process. Specifically, to identify facial expressions and underlying emotions in an experimental activity in Science Teaching...