Patrones de Pensamiento Computacional y corpus lingüísticos: el aprendizaje de lenguas con datos lingüísticos (I)

Pascual Pérez-Paredes, University of Cambridge.

 

 

 

Miguel Zapata-Ros, Universidad de Alcalá

 

1. Introducción a los patrones pedagógicos

 

En este trabajo abordaremos el problema general de cómo favorecer la comunicación y el trabajo colaborativo entre educadores, diseñadores instruccionales y otros profesionales vinculados al dominio del conocimiento que constituye el pensamiento computacional en el contexto de aprendizaje de lenguas. Para ello abordaremos el problema desde la experiencia, la teoría desarrollada y la práctica que ofrecen los patrones, hasta ahora desarrollados en los ámbitos de la computación, de la arquitectura y el urbanismo, la lingüística de corpus y, más recientemente, el aprendizaje en entornos conectados y ubicuos de aprendizaje.

 

El concepto de patrón y su práctica en estos dominios del conocimiento se aplica a estructuras de información que permiten resumir y comunicar la experiencia acumulada y la resolución de problemas, tanto en la práctica como en el diseño, en actividades específicas de esos ámbitos de desarrollo y de trabajo. De esta forma un patrón puede entenderse como una plantilla, una guía, un conjunto de directrices o de normas de diseño. Los patrones pueden entenderse desde dos perspectivas: Desde las técnicas y teorías especificas del ámbito de problemas en el que trabajemos, en este caso desde el ámbito del Pensamiento Computacional, o bien desde la perspectiva de los lenguajes y las técnicas computacionales, no solo hipertextuales, que permiten el desarrollo de patrones. Un patrón pues permite la adquisición de “buenas prácticas” y sirve como referencia para nuevas aplicaciones y casos. El almacenamiento y proceso sistemático de estos patrones permite construir corpus de información o bases de datos de referencias documentadas a las que los profesores, diseñadores instruccionales, profesionales o investigadores pueden dirigirse para sus trabajos específicos.

Los patrones de e-learning tienen su origen en los patrones de diseño o en lo patrones en general para aplicar en un campo cualquiera de la actividad de creación y de desarrollo, donde se quiere optimizar el trabajo intelectual haciendo más eficaz el trabajo empleado. Originalmente los patrones de diseño se deben al arquitecto Christopher Alexander. Posteriormente, estas técnicas se han adoptado en la ingeniería de software, desde donde se han incorporado al diseño instruccional tecnológico. Sin embargo, es conveniente atribuirle un sentido instruccional utilizando lo que se pueda de este ámbito como del de las teorías del aprendizaje.

Podríamos plantearnos pues qué son en esencia los patrones. Un patrón (Alexander et al., 1977 p X) “describe un problema que ocurre una y otra vez en nuestro entorno y, a continuación, describe el núcleo de la solución de ese problema, de tal manera que el usuario puede utilizar esta solución un millón de veces más, sin tener que hacerlo de la misma manera dos veces”. Igualmente podemos plantearnos qué son los patrones instruccionales, aunque el término igualmente acuñado puede ser el de patrones pedagógicos (Pedagogical Patterns Project, 2008).

En esencia un patrón resuelve un problema. Este problema debe ser una naturaleza tal que se repita en distintos contextos. En el ámbito del pensamiento computacional tenemos muchos problemas de esta naturaleza, de hecho constituye la esencia de su naturaleza. Son, por ejemplo, los relacionados con la iteración, el pensamiento divergente o la metacognición.

A este planteamiento se puede añadir el de carácter general que se desarrolla para la elaboración de los patrones pedagógicos. No en balde la perspectiva del pensamiento computacional es una perspectiva pedagógica. El Pedagogical Patterns Project (2008) establece una clasificación de los patrones pedagógicos en tres categorías:

  • Aprendizaje activo. Un patrón de este tipo se basaría en un conjunto de actividades que involucren a los alumnos de manera activa. El patrón se construye utilizando algún problema concreto que a menudo pueden ocurrir en un entorno de enseñanza y que maximice la atención del alumno por estar implicado en la resolución, o por sus experiencias pasadas o presentes, por su carácter real etc.
  • Aprendizaje experimental. Un patrón de este tipo se basaría en lo que es necesario aprender mediante la experimentación o bien mediante las experiencias pasadas de los alumnos estudiantes.
  • Enseñando desde diferentes perspectivas. Un patrón de este tipo se basaría en la bondad de los aprendizajes que supone por los alumnos el estudio de los recursos educativos desde diferentes perspectivas, tratando los siguientes problemas: preparar al estudiante para el mundo real, hacer uso de diferentes perspectivas por pares (por ejemplo, utilizando personal profesional de empresa).

A lo anterior podríamos añadir “aprendizaje autónomo” y “aprendizaje basado en problemas”. En esta catalogación podríamos estudiar, de hecho, dejamos esa puerta abierta a los patrones de aprendizaje divergente, patrones de aprendizaje creativo y a toda una serie de patrones cada uno de los cuales tiene que ver con una forma de aprendizaje asociada a un elemento del pensamiento computacional

La naturaleza de estos problemas, los que son objeto de patrones, es, como vemos, que se pueden repetir de forma diferente (en partes no sustanciales) cada vez. Y cuando aparece un problema de este tipo conlleva consideraciones a tener en cuenta para tomar las decisiones en la selección del procedimiento a utilizar para la resolución. Estas consideraciones son las que influyen en los expertos a optar por una u otra resolución. Son las consideraciones que el patrón presenta para que las tengamos en cuenta en nuestra elección y que nos pueden acercar o alejar de una buena solución al problema.  Un patrón presenta un problema y una solución. O bien el criterio de la solución. De tal forma que los criterios que deben aplicarse deben hacer que la solución sea la más acertada para el problema planteado.

 

2. El aprendizaje de lenguas con datos lingüísticos: lingüística de corpus y DDL

La utilización de patrones pedagógicos basados en el pensamiento computacional para la adquisición de lenguas nos permite asomarnos a una concepción del lenguaje y de la comunicación que es el resultado de la evolución de diversas técnicas analíticas de índole cuantitativa que se han desarrollado aproximadamente en los últimos 40 años. En concreto, el aprendizaje con corpus lingüísticos (Data Driven Learning) es un área que en la actualidad atrae a un importante número de investigadores procedentes de la lingüística aplicada, la lingüística de corpus y la adquisición de segundas lenguas.

En los siguientes párrafos trazaremos una ruta que nos permita entender cómo la utilización de corpus lingüísticos ha favorecido la formulación de una teoría lingüística que explica el uso de la lengua, su análisis y aprendizaje como la intersección entre registros (tipo de texto, p.ej. ficción, texto periodístico, manual académico, etc.), función comunicativa (intención del hablante, p.ej. describir, explicar, etc.) y el uso de patrones lingüísticos (patterns) de índole léxico-gramatical. Estos últimos constituyen la parte formal en la que se perfeccionan las elecciones sintagmáticas y paradigmáticas de los hablantes y que, como veremos más adelante, no forman generalmente parte de los currículos oficiales enseñanza de lenguas (Pérez-Paredes, 2010).

 

2.1 Primera aproximación a Data Driven Learning (DDL): de la teoría lingüística a la lingüística aplicada al aprendizaje de lenguas

 

La lingüística del Corpus, así como los métodos de investigación que se asocian a esta ciencia lingüística, se utilizan con la finalidad de profundizar en lo que el lingüista John Sinclair (Sinclair, 1992, 2003) describió como nuevas unidades de significado. Estás unidades sobrepasan la dicotomía que estableció Saussure entre significado y significante a nivel de palabra y, a grandes rasgos, cuestionan el nivel léxico de análisis, la palabra si se quiere, como unidad fundamental de análisis del uso de la lengua. La gran mayoría de lingüistas del corpus trabajan con la hipótesis de que los niveles de análisis léxico y gramatical están tan intrínsecamente unidos que no es posible entender y describir fenómenos asociados al uso de la lengua sin utilizar ambos ámbitos de análisis de forma integrada en el análisis de patrones lingüísticos. Esta forma de entender la lengua (Sinclair & Mauranen, 2006) ha ido cobrando forma y ganando adhesiones, en gran parte gracias a la utilización métodos de análisis cuantitativos que abordan la relación entre ambos ámbitos.

Durante las últimas décadas, la lingüística del corpus ha demostrado que el uso de la lengua presenta una tendencia muy marcada a la utilización de patrones léxico gramaticales que se repiten de forma sistemática en diferentes registros comunicativos, por ejemplo, por citar dos registros bien diferentes, en conversaciones telefónicas con conocidos o en artículos de investigación. El análisis del uso de la lengua basado en datos ha supuesto una revolución en la lingüística de corte Chomskyano, la cual, favorecía una concepción generativista de la lengua: “a generative grammar must be a system of rules that can iterate to generate an indefinitely large number of structures. This system of rules can be analyzed into the three major components […] the syntactic component of a grammar must specify, for each sentence, a deep structure that determines its semantic interpretation and a surface structure that determines its phonetic interpretation” (Chomsky, 1965: 15-6). En esta gramática generativista de la lengua, los patrones de uso léxico-gramaticales y su frecuencia no jugaban papel alguno, ya que el objeto de análisis del lingüista recaía en el estudio de las estructuras profundas que condicionan la producción lingüística accesible mediante nuestros sentidos a los interlocutores en un proceso comunicativo determinado.

Biber y Conrtad (2009) sostienen que la variación lingüística es sistemática y que se articula en torno a diferentes funciones que se perfeccionan en diferentes tipos de registros lingüísticos. Por ejemplo, gracias al estudio de grandes cantidades de datos lingüísticos, sabemos que, en la lengua inglesa, el uso de pronombres es estadísticamente más frecuente en conversaciones que en otros registros (p.ej. inglés académico o en lenguaje periodístico). La conversación tiene lugar en contextos donde los interlocutores comparten tiempo y referencias espaciales, por lo que podemos hablar de la existencia de un contexto compartido que facilita la utilización de, entre otros, deícticos y formas pro-nominales. Este hecho condiciona las oportunidades de uso de modificadores en el sintagma nominal, ya que los sintagmas preposicionales que suelen aparecer en posición post nominal lo hacen más frecuentemente detrás de núcleos sintagmáticos ocupados por nombres en vez de por pronombres (Biber et al., 1999). Este ejemplo, pese a su sencillez, muestra que los registros (conversación, registro académico, periodístico, etc) presentan una orientación funcional que a su vez condiciona las posibilidades léxico gramaticales que los usuarios del lenguaje tienen a su disposición cuándo generan y crean contenidos, esto es, cuando se comunican.

En la década de los 90, John Sinclair y su equipo desarrollaron materiales para el aprendizaje de lenguas en los que se describían los patrones (patterns) utilizados en la lengua inglesa procedentes del Bank of English[1] y desarrollados junto al diccionario Cobuild en la Universidad de Birmingham. Citaremos aquí un ejemplo de estos patrones lingüísticos con la finalidad de que el lector entienda con precisión el concepto que nos ocupa. Tomemos la siguiente estructura gramatical (Ellis, Hunston & Manning, 1996):

Figura 1. Un ejemplo de patrón léxico gramatical extraído del corpus Bank of English.

Estamos ante una secuencia de verbo (1) seguido de un sintagma proposicional (2) complementado a su vez por un sintagma nominal cuyo núcleo es un grupo nominal compuesto (3). Un ejemplo de esta secuencia sería (She) alternated (1) between (2) anger and depression (3). Al examinar todos los ejemplos de esta secuencia en el corpus, los autores encontraron que la posición (1) está sistemáticamente ocupada por un grupo muy restringido de verbos que, a su vez, expresan un rango de significados que determinan que la posición (3) se vea ocupada por un rango limitado de nombres. En la Figura 2 el lector podrá apreciar los grupos de verbos en la posición (1) y sus significados:

Figura 2. Grupos verbales que ocupan la posición (1) en la secuencia ejemplificada.

Los verbos que aparecen en la posición (1) se ocupan de relaciones entre personas o cosas con la finalidad de ayudar, diferenciar, elegir o informar sobre un rango de posibilidades o acciones. Por cuestiones de espacio, en la Figura 2 nos centramos en el tercer grupo de verbos (alternate group). Según los datos extraídos del corpus, los verbos que ocupan esta posición son alternate, flit, oscillate, vacillate y waver. Cuando van seguidos de la preposición between y un nombre en plural, el hablante quiere exponer la existencia de una alternativa que, generalmente, implica la aceptación de un escenario negativo en el que se ha de tomar una decisión. Los siguientes dos ejemplos extraídos del Corpus of Contemporary American English (COCA)[2] ilustran esta secuencia con el verbo waver:

COCA:1998:ACAD

AfricaToday   rather to reassure us of the solidarity of its foundations. While former times constantly wavered between lofty ideologies building international castles in the air, and coarse scepticism or even)

COCA:1995:FIC

It seemed to take longer to drive back. A sobering interlude where Kelsey wavered between tears and anger. Most of the anger died by the time she pulled)

 

Curiosamente, en nuestra búsqueda encontramos que la mayoría de usos recientes de esta secuencia utilizan nombres abstractos en vez de nombres comunes. Sin duda, no es el lugar para indagar de forma más extensa en esta observación, pero el lector se hará cargo de las posibilidades que ofrece la utilización de este tipo de datos estructurados que nos permite conocer el tipo de registro usado (ficción, lenguaje periodístico), el medio usado (oral, escrito), la variedad (en este caso inglés americano), año de producción, etc. El siguiente ejemplo de uso también procede del corpus COCA:

COCA:2015:FIC

Again there were the Red Gross lines, again the harried crowd wavered between capitulation and outrage. We looked out on our unfamiliar neighbors, all of)

Ahora bien, ¿cómo llega un aprendiz a la Figura 2 partiendo del input en la Figura 1? Desde el aprendizaje de segundas lenguas, se proponen teorías (Usage-based theory) que sostienen que el uso de lenguaje y el conocimiento que poseemos del mismo están condicionados tanto por la exposición al uso de la lengua como por procesos cognitivos de índole general (domain general), no necesariamente específicos y singulares. Se sostiene que el aprendizaje de una lengua, bien sea la lengua materna como una segunda o una tercera lengua, depende del input recibido por el aprendiz o hablante. En este sentido estamos ante una teoría que cuestiona los postulados fundamentales de la lingüística Chomsky en lo concerniente a la lengua materna. No es este el lugar para abundar en esta teoría, pero basté citar aquí las contribuciones de la gramática de construcciones o las contribuciones de la lingüística cognitiva a la semántica de las construcciones. La utilización de actividades DDL pueden permitir al aprendiz de lenguas acceder a un conocimiento que de forma intuitiva puede llegar a poseer un hablante nativo de la lengua en al menos algunos de los numerosos registros de uso de la lengua.

 

2.2. DDL y pensamiento computacional

En pleno siglo XXI, en la era del big data, la utilización de datos lingüísticos en forma de corpus nos abre una puerta al estudio y comprensión de los usos comunicativos de una forma nunca antes contemplada en la enseñanza reglada de idiomas. La utilización de herramientas del Corpus para la enseñanza y el aprendizaje de lenguas comenzó en la década de los 90 (Boulton & Pérez-Paredes, 2014), cuando se acuña el término Data-driven-learning (DDL). Mediante el mismo, los estudiantes pueden acceder a un conocimiento sobre el uso de la L2 que, por diversos motivos, no suele formar parte del currículo oficial en la enseñanza de lenguas (Pérez-Paredes, 2010). O’Keeffe, McCarthy & Carter (2007:21) resumen así algunos de los beneficios del uso de corpus lingüísticos, en general, y de DDL, en particular:

As well as providing an empirical basis for checking our intuitions about language, corpora have also brought to light features about language which had eluded our intuition […] In terms of what we actually teach, numerous studies have shown us that the language presented in textbooks is frequently still based on intuitions about how we use language, rather than actual evidence of use. It seems that language corpora can help us discover that which apparently appears undisputed in prescriptive or in intuition-led textbooks and other reference materials.

 

DDL utiliza actividades inductivas (Flowerdew, 2015) mediante las cuales los aprendices se convierten en investigadores, en aprendices activos en busca de patrones lingüísticos mediante el acceso a grandes cantidades de información.  Este enfoque activo contrasta con las metodologías más tradicionales, deductivas, basadas en el conocimiento conceptual (Pérez Basanta & Rodríguez Martín, 2007: 146-7).  Según Pérez-Paredes & Díez Bedmar (2010), para usar DDL el estudiante debe estar familiarizado al menos con seis conceptos fundamentales en la lingüística de corpus, a saber:

  • ¿Qué es un corpus lingüístico? ¿Qué supone buscar información en él? ¿En qué forma es representativo de un idioma o de una variedad?
  • Interfaz de búsqueda o concordanciero. El interfaz de búsqueda suele ser un servicio web que nos permite acceder al corpus y extraer información del mismo.
  • Listado de palabras. En un corpus, el listado de palabras es el listado de los elementos léxicos que aparecen el mismo junto a su frecuencia relativa.
  • N-grams. Los N-grams son agrupaciones lineales de términos léxicos que aparecen de forma frecuente en un determinado corpus. Pueden estar constituidos por n elementos, aunque frecuentemente el rango se establece entre 3 y 5.
  • Líneas de concordancia o concordancias. Es el resultado de una búsqueda

usando un concordanciero. Los elementos buscados son los nodos que aparecen centrados en la pantalla y a su izquierda y derecha encontramos las palabras que acompañan al nodo en la cadena sintagmática.

  • Dado un nodo determinado, las colocacionesson las palabras que estadísticamente tienden a aparecer conjuntamente con él. Dicho de otra forma, las colocaciones son las agrupaciones de elementos léxicos que se atraen de forma significativa.

 

En su forma más básica, los aprendices buscan un término léxico en un corpus mediante un concordanciero, obtienen una serie de líneas de concordancia, las examinan, las interpretan, formulan hipótesis sobre el uso de lengua y cómo las relaciones entre elementos discretos y significados se acoplan, vuelven a buscar más datos en el corpus, vuelven a examinar las líneas de concordancia y finalmente llegan a una conclusión sobre el funcionamiento de la lengua que implica tanto el comportamiento de elementos léxicos discretos (palabras) como patrones lingüísticos en cadenas sintagmáticas de mayor longitud. La Figura 3 ilustra este proceso de trabajo según Sinclair (2003) y Pérez-Paredes et al. (2011):

Figura 3. Etapas de la consulta de un corpus durante actividades de DDL (Sinclair, 2003; Pérez-Paredes et al., 2011).

El citado proceso implica que el aprendiz aborde de forma autónoma una actividad inductiva con un gran potencial para un aprendizaje del uso de la lengua más próximo al conocimiento intuitivo de un hablante nativo que al conocimiento declarativo que se adquiere en las clases de idioma. Tomemos el ejemplo de waver, visto con anterioridad. En la Figura 4 podemos ver cómo la información que nos ofrece un diccionario en línea (A) es muy limitada y se circunscribe a diversos sentidos de la palabra tanto como verbo como nombre. Un solo ejemplo de uso se ofrece para cada una de las acepciones. Un aprendiz de lengua con las herramientas adecuadas podría acceder a una comprensión más profunda de los contextos y frecuencia de usos en los que este término léxico se utiliza. En (B), podemos ver cómo en el corpus de inglés americano contemporáneo COCA (aprox. >>500 millones de palabras) podemos obtener información sobre los registros de usos (lenguaje oral, académico, etc.) así como sobre la diacronía de estos usos. En el caso que nos ocupa, waver es mucho más frecuente en lenguaje literario que, por ejemplo, en lenguaje oral. En (C) usamos un corpus aún mayor, NOW, un corpus de noticias en inglés recopilado desde 2010 y compuesto por 5500 millones de palabras. Podemos apreciar las colocaciones de esta palabra y comprobar cómo aparece, generalmente, en contextos de negación en el sintagma verbal. En (D), finalmente, podemos acceder a lagunas de estas líneas de concordancia donde waver aparece con not y en donde podemos apreciar que aparece frecuentemente seguido de las preposiciones in y on. El lector habrá apreciado que ninguno de estos datos aparecía en el diccionario consultado (A).

           

Figura 4. Búsqueda de waver en un diccionario en línea (A), el corpus COCA (B) y en el corpus NOW (C y D).

Pérez-Paredes (2010) y Ballance (2017) han apuntado que uno de los principales retos que presenta el uso de DDL es que se utilizan herramientas propias de la lingüística del corpus que precisan de las habilidades de un experto lingüista en al menos las fases (2) y (3) glosadas en la Figura 3. Pérez-Paredes (2010: 55) sostiene que la utilización de DDL en contextos de aula no se ha visto acompañada de un esfuerzo pedagógico que adaptase las etapas de consulta y confirmación de hipótesis expuestas en la Figura 3:

It does not strike us as a surprise that the classroom-based research which reports [the use of DDL] applications has paid very little attention to the pedagogic transfer which is essential in the adaptation of methods and corpora which were devised for language research purposes.

En el siguiente apartado presentaremos el diseño de un patrón pedagógico aplicado al uso de DDL para el aprendizaje de lenguas que persigue especificar cada una de las tareas implicadas en el trabajo con datos lingüísticos en el contexto del aprendizaje con datos.

[1] For information on the Bank of English, please visit the following URL: http://www.titania.bham.ac.uk/docs/svenguide.html

[2] URL: https://corpus.byu.edu/coca/

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