Aplicación basada en tecnología NLP y gamificación para medir la comprensión lectora en niños de cuarto de primaria

Abstract

La comprensión lectora es una capacidad fundamental en un niño que debe desarrollarse y medirse adecuadamente, la cual puede ocasionar problemas no solo en la niñez sino también en las otras etapas de madurez. Por ello, se propone un sistema capaz de medir dicha capacidad utilizando preguntas para obtener una calificación que refleje el nivel de rendimiento en comprensión lectora del niño, ésta se valida mediante una comparación con la nota obtenida en la evaluación PISA del niño. Las preguntas que componen el cuestionario son formuladas mediante procesamiento de lenguaje natural y reglas de articulación. Además, las respuestas a las preguntas mencionadas se recogen de los niños mediante procesamiento de voz, luego se transcribe a texto con la finalidad de comparar las respuestas recogidas por el sistema del mismo texto. El estudio fue desarrollado en 2 instituciones con una muestra de 90 alumnos de entre 10 a 12 años de edad. En primer lugar, la técnica de transformación de voz a texto empleada para transcribir las respuestas de voz de los alumnos, se concretizó adecuadamente las oraciones de respuestas en 95% de las veces. En segundo lugar, se crearon preguntas mediante el uso del procesamiento de lenguaje natural y reglas de articulación para evaluar la comprensión lectora, obteniendo como resultados que en más del 50% de los cuestionarios aplicados a los niños se obtuvieron preguntas con estructuras correctas. En tercer lugar, se obtuvo que las preguntas que conforman un cuestionario fueron estructuradas lógicamente en más del 90%. En cuarto lugar, se logró la extracción de respuestas a preguntas autogeneradas, debido a que hubo un 70% de similitud. Por último, se midió correctamente la capacidad lectora de los alumnos en un 90% de correspondencia a la nota real del total de alumnos.

Reading comprehension is a fundamental ability in a child that must be developed and measured properly, which can cause problems not only in childhood but also in other stages of maturity. For this reason, a system capable of measuring said ability is proposed using questions to obtain a grade that reflects the level of performance in reading comprehension of the child, this is validated by means of a comparison with the grade obtained in the child's PISA evaluation. The questions that make up the questionnaire are formulated using natural language processing and articulation rules. In addition, the answers to the mentioned questions are collected from the children by voice processing, then transcribed to text in order to compare the answers collected by the system from the same text. The study was developed in 2 institutions with a sample of 90 students between 10 and 12 years of age. First, the speechto- text technique used to transcribe the students' voice responses adequately conveyed the response sentences 95% of the time. Second, questions were created using natural language processing and articulation rules to assess reading comprehension, obtaining as a result that more than 50% of the questionnaires applied to children obtained questions with correct structures. Thirdly, it was found that the questions that make up a questionnaire were logically structured in more than 90%. Fourth, the extraction of answers to self-generated questions was achieved, since there was a 70% similarity. Finally, the reading ability of the students was correctly measured in a 90% correspondence to the real grade of the total number of students.