Modelo para la caracterización de un Salón de
Clases Inteligente
Abstract. - This paper presents a model for the characterization of an Intelligent Classroom (IC), which, based
on the learning objectives and the classroom, considers as essential elements: the educational
recommenders, technology, architecture, the didactic model, and the actors, which makes it possible to
determine the requirements for a SaCI in the training process of the university professional and to establish
the educational indicators of quality.
Keywords: model, characterization, intelligent classroom.
Chavez D. Modelo para la caracterización de un Salón de Clases Inteligente
Resumen: En este trabajo se presenta un modelo para la caracterización de un Salón de Clases Inteligente
(SaCI), que a partir de los objetivos de aprendizajes y del salón de clases, considera como elementos
esenciales: los recomendadores educativos, la tecnología, la arquitectura, el modelo didáctico y los actores, lo
que posibilita determinar los requerimientos para un SaCI en el proceso formativo del profesional de
universidades y llegar a establecer los indicadores educativos de calidad.
Palabras clave: modelo, caracterización, salón de clases inteligente.
Model for the characterization of an Intelligent Classroom (IC)
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Recibido (22/04/2024), Aceptado (21/05/2024)
https://doi.org/10.47460/noesis.v1i1.4
Danilo Chavez
https://orcid.org/0000-0002-7529-9006
danilo.chavez@epn.edu.ec
Escuela Politecnica Nacional
Quito-Ecuador
EDUCACION Y CIENCIAS SOCIALES
Revista Noesis
Vol. 1, Tomo 1, (pp. 32-40)
Samaria Muñoz
https://orcid.org/0000-0002-4274-1355
smunoz@asig.com.ec
Universidad San Francisco de Quito
Quito-Ecuador
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I. INTRODUCCIÓN
El uso de salones de clases inteligentes (SaCI) y por ende de las Tecnologías de Información, Comunicación y
Automatización (TICAs) en los procesos de enseñanza aprendizaje cada día se hacen más comunes y
necesarios en todos los niveles educativos y han generado reveladoras expectativas, así como también han
revolucionado las experiencias educativas. Sin embargo, al brindar recursos educativos con un elevado uso de
la tecnológica, es necesario no descuidar su pertinencia y su calidad pedagógica.
Desde el punto de vista pedagógico, para la creación de ambientes de enseñanza aprendizaje eficientes
habitualmente se utilizan las teorías del conductismo y del constructivismo, las mismas que florecieron en una
época en la que no prevalecía el uso de la tecnología en el proceso educativo. El uso de la tecnología en el
aula de clase ha transformado los procesos de enseñanza aprendizaje al requerir más acompañamiento por
parte del docente y menos uso de la tradicional clase magistral; en palabras de Chiecher y Donolo [1] se está
dando un cambio en la rigidez curricular y se ponen en duda la capacidad de la didáctica tradicional para dar
respuesta a las necesidades formativas en los escenarios actuales.
Por lo antes mencionado, es necesario adaptar los recursos educativos a las nuevas condiciones tecnológicas,
como son los SaCI, sin descuidar los aspectos propios de la enseñanza y el aprendizaje. Un ejemplo muy
acertado del uso de las TICAs se presenta en los cursos en línea, masivos y abiertos (MOOC), los cuales se han
basado en la teoría pedagógica del conec tivismo, que sostiene que el aprendizaje se genera a partir de una
red de intercambio de información que concluye en el momento en que esta información se transforma en un
nuevo aprendizaje en los individuos [2].
En la medida en que progresa el uso de la tecnología en los procesos de enseñanza aprendizaje, los trabajos
de investigación en el área educativa deben indagar sobre las capacidades de su uso y sus posibilidades para
relacionarlos con los diversos estilos de aprendizaje de los individuos, lo que permitirá validar el potencial que
posee para fortalecer estrategias para la actividad docente. Solo así se podrá reconocer la calidad pedagógica
de los SaCI que las instituciones educativas puedan ofrecer, con el propósito de contribuir a una educación de
alto nivel.
Existen importantes áreas de oportunidades relacionadas con la evaluación de la pertinencia o no de los
SaCI, ya que aún no existen estándares consensuados sobre su impacto en la calidad pedagógica. Tampoco se
conocen todos sus usos y alcances, ni la manera en que se integran en los modelos educativos de las
diferentes instituciones. Por este motivo se propone un modelo que permita caracterizar el tipo de SaCI que
podría implementarse en las distintas carreras de la educación superior y así determinar su pertinencia y
efectividad en el aprendizaje significativo de los estudiantes; de qué manera se logra a través de ellos que los
estudiantes aprendan a pensar críticamente, aprendan a vivir creativamente, aprendan a elegir libre y
responsablemente y, finalmente, aprendan a actuar éticamente.
La novedad del presente artículo radica en la propuesta de un modelo que permite caracterizar los
elementos del SaCI que los estudiantes y docentes de las instituciones de educación superior esperan
encontrar en él, para luego, en estudios posteriores y en base a los resultados de dicha caracterización,
elaborar un sistema de indicadores educativos de calidad para la creación de ambientes inteligentes en el
proceso formativo del profesional en universidades ecuatorianas como respuesta al diagnóstico de
necesidades, partiendo de las potencialidades que ofrece la integración de las TICAs a dicho proceso.
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II. DESARROLLO
A. Salón de Clases Inteligente (SaCI): fundamentos
La definición de un SaCI que más se ajusta a las tendencias educativas del siglo XXI, es la propuesta por
Segovia [3] y Lozano [4] quienes los definen como una comunidad de aprendizaje, cuyo objetivo principal es el
desarrollo de la inteligencia y de los valores de los estudiantes, que planifican, realizan y regulan su propio
trabajo, bajo la mediación de los profesores, por medio de métodos didácticos diversificados y tareas
auténticas, evaluados por estudiantes y profesores, en un espacio multiuso abierto, tecnológicamente
equipado y organizado según los principios de la calidad total en la gestión.
Para lograr lo antes mencionado, es necesario que los elementos integradores de un SaCI permanentemente
se comuniquen e interactúen, debido a que la mayoría de las tareas se realizan de manera colaborativamente,
por lo que la coordinación es un tema central en ellos. De ahí que el desarrollo de Medios de Gestión de
Servicios, también llamados Middlewares, para Inteligencia Ambiental (AmI por sus siglas en inglés Ambient
Intelligence o Smart Environment) como SaCI pasa a ser una tarea central.
Sánchez y su equipo [5][6] han desarrollado una primera aproximación a ese tipo de middleware basado en
la teoría de agentes; sin embargo, la simple presencia de las tecnologías en SaCI no garantizan resultados
óptimos y se debe explotar los conocimientos e ideas presentes en él para optimizar el proceso de enseñanza
aprendizaje en este, para mejorar las experiencias de aprendizaje de los estudiantes, entre otros sucesos,
considerando aspectos de la realidad y contextos de los estudiantes, sus significados, etc.
Los procesos de aprendizaje en SaCI no se generan de manera espontánea, no son tampoco el resultado de
las Nuevas Tecnologías; por tanto, el diseño pedagógico es decisivo y se requiere hacer analítica de datos [7].
Así, SaCI debe explotar esos aspectos para planificar actividades que creen condiciones pedagógicas y
contextuales adecuadas y es donde el recomendador tiene su importancia.
Al respecto, uno de los primeros resultados que se han obtenido están en los trabajos Valdiviezo-Díaz y
Encalada [8][9], junto a sus respectivos equipos de investigadores; pero aún quedan numerosos aspectos por
resolver. El middleware que se desarrolló es un prototipo de prueba tecnológica; se requiere extender al
middleware para que permita procesos autoorganizados y emergentes, en particular, permitir la emergencia
de conversaciones que no sean determinísticos, como lo es actualmente el prototipo; se requiere definir un
lazo autonómico de tareas de analítica de aprendizaje para SaCI; se requiere explorar la extensión de SaCI con
Sistema de Recomendación Inteligente (Asesor), mecanismos de realidad aumentada, entre otros.
Finalmente, una tarea fundamental lo constituye el establecimiento de indicadores pedagógicos que permitan
fundamentar, medir, evaluar, el impacto de SaCI tanto a nivel de los procesos de enseñanza aprendizaje,
como en la definición de políticas públicas para el ámbito educativo. Pero para ello es necesario tener una
idea clara de qué esperan contar o encontrar los estudiantes y los docentes en sus salones de clases, para
lograr los objetivos de enseñanza aprendizaje. De esta manera se podrán crear SaCI adaptados a las
expectativas de sus usuarios: docentes y estudiantes, todo esto con el objetivo de contribuir a la visión de un
futuro en el que todos tengan acceso a una educación de clase mundial. Por lo que es necesario determinar
factores pedagógicos, funcionales y tecnológicos para evaluar la calidad del SaCI.
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III. METODOLOGÍA
Según lo mencionado en la introducción, se deduce que las nuevas tendencias de los procesos de
enseñanza aprendizaje requieren del manejo de conceptos, tales como: la instantaneidad, interactividad,
intercambio, interconexión, conocimiento, autoaprendizaje y es el uso de las TICAs la estrategia metodológica
más adecuada, ya que permiten crear comunidades donde los estudiantes interactúan y comparten el
conocimiento y al mismo tiempo les permite construir el mismo. Esto nos lleva a reflexionar sobre el nuevo
papel que las instituciones educativas deben asumir, las cuales deben aprovechar las posibilidades y
oportunidades que ofrecen las TICAs y así convertirse en smart university, los SaCI son una plataforma para
lograrlo.
La creación de los SaCI en las instituciones de Educación Superior no es un proceso aislado de su contexto y
realidad, por ello es necesario, previo a su implementación y determinación de indicadores educativos de
calidad de estos, consultar a los potenciales usuarios de un SaCI sobre las características y/o requerimientos
mínimos que deben contar para lograr los objetivos establecidos para el proceso de enseñanza aprendizaje.
Sobre estas bases se ha creado un modelo que permite la caracterización de un SaCI para las instituciones
de Educación Superior. El modelo forma parte de un programa de investigación a nivel universitario titulado
Una Plataforma Autonómica como Servicio para Ambientes Inteligentes Educativos, que aspira implementar
un primer prototipo de ambientes inteligentes en instituciones de educación ecuatorianas participantes para
ser usadas como espacio de prueba de conceptos y desarrollo de prototipos tecnológicos, para lo cual se
requiere la integración de diferentes tecnologías, paradigmas y teorías. Se requiere, entonces, la definición de
indicadores/criterios educativos de calidad de los ambientes inteligentes, a fin de fundamentar y medir el
impacto de estos en las diferentes actividades académicas.
IV. RESULTADOS
A. Modelo para la Caracterización de un SaCI desde el punto de vista pedagógico (MC-SaCI)
En la figura 1 se muestran tres elementos base tomados en cuenta para la creación del MC-SaCI: la
tecnología, la pedagogía y los actores, basados en el modelo TPACK {10] el cual integra las tecnologías, las
capacidades y las estrategias pedagógicas para la mejora de los aprendizajes.
Fig. 1. Elementos base considerados para la creación del MC-SaCI.
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Sobre el uso eficiente y eficaz de las TICAs en los sistemas educativos, se debe tener en cuenta que el solo
acceso a la tecnología no se traduce automáticamente en mejores resultados de aprendizaje, y será necesario
la definición de objetivos de aprendizaje claros y explícitos que ayudarán a alinear las expectativas y
comprender mejor el impacto que se desea lograr, así como la creación de recomendadores educativos (Re)
que faciliten el desarrollo de entornos de aprendizajes ubicuos conscientes del contexto y que aseguren el
aprendizaje significativo de los estudiantes y conviertan al salón de clases en un espacio inteligente y no solo
tecnológico. Aspectos estos considerados en el modelo creado para la caracterización de un SaCI, los cuales
permitirán el establecimiento y cumplimiento de indicadores educativos de calidad para el funcionamiento de
los SaCI, como puede apreciarse en la siguiente figura.
Fig. 2. Relaciones entre objetivos de aprendizaje, SaCI y los indicadores
educativos de calidad.
El gráfico muestra que un aula inteligente debe estar conformada por recomendadores educativos, que es
un consejero del docente de que elemento pedagógico utilizar para permitir a los actores (estudiantes y
docentes) lograr los objetivos de aprendizajes establecidos y cumplir con los indicadores de calidad. Estos
elementos pedagógicos serán almacenados en una base de datos y caracterizados de acuerdo a los métodos
de aprendizaje de los alumnos.
B. Modelo para la Caracterización de un SaCI (MC-SaCI)
La figura 3 expresa la representación del modelo para la caracterización de un SaCI, el cual debe asegurar el
logro de los objetivos de aprendizajes y del salón de clases y permite determinar los indicadores educativos
de calidad que guíen su funcionamiento. El modelo lo conforman cinco componentes: Recomendadores
educativos (Re), Tecnología (T), Actores (A), Arquitectura (Ar) y Modelo Didáctico (Md).
Fig. 3.Modelo para la Caracterización de un SaCI desde el punto vista
pedagógico (MC-SaCI).
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C. Descripción de los componentes del modelo para la caracterización de un SaCI
1) Recomendadores Educativos (Re): Permite el desarrollo de entornos de aprendizaje ubicuos conscientes
del contexto, capaces de monitorear el estado de aprendizaje de los estudiantes y el contexto ambiental.
Su tarea principal es cerrar el lazo de control del sistema, en el cual utilizando inteligencia artificial podrá
recomendar al docente un posible recurso educativo. Es necesario que exista una realimentación en línea con
los Indicadores Educativos de Calidad para que partiendo de los objetivos educativos y las necesidades de los
agentes (usuarios y tecnología) propios del sistema, puedan influir en el proceso a través de recomendar
acciones y/o recursos didácticos que estarán almacenados en una base de datos, por lo que es un
recomendador dinámico y adaptable.
2) Tecnología (T): Se busca caracterizar las herramientas tecnológicas que deben disponer los SaCI, tales
como:
Equipamiento físico y lógico básico: PC o computadoras, software compatible y conectividad a adecuada que
garantice desde la integración del equipamiento, hasta las aplicaciones para el desarrollo colaborativo de los
contenidos e intercambios, como son: los entornos virtuales de enseñanza-aprendizaje, multimedia
educativas, etc [11].
Pizarrón interactivo, amplificadores de audio, reproductores de DVD, el proyector conectado a la PC y al
reproductor de DVD, así como la conectividad a internet, por vía inalámbrica o conmutada. Es bueno
considerar los mandos a distancia o controles remotos de todos los equipos,"Access point" o puntos de
acceso que permitan suministrar a cualquier equipo portátil la conectividad requerida, así como insumos de
plumas interactivas como complemento del pizarrón, pizarrones de escritura que apoyen las proyecciones,
entre otros aditamentos que permiten la conectividad e intercambio. Además, el uso de un robot social,
normalmente un humanoide, el mismo que tendrá una acción activa y reactiva dentro del sistema, entre otros.
En las opciones de equipamiento, se utiliza también recursos de Realidad Virtual y realidad Aumentada para
aprovechar todas las capacidades tecnológicas instaladas.
3) Arquitectura (Ar): Considera aspectos arquitectónicos, ambientales, de acabado:
Del espacio van a depender la calidad de los estímulos, la motivación e identificación que llevarán al afecto
por el lugar y, con ello, al interés del estudiante por involucrarse en el aprendizaje [12].
Al considerar los aspectos ambientales es necesario tomar en cuenta el confort de los usuarios del sistema,
por tanto, es necesario considerar las condiciones óptimas de temperatura, humedad e iluminación para el
desarrollo de las actividades de los usuarios, así como de los componentes tecnológicos. Dependiendo
además de los recursos educativos es necesario considerar sistemas como el de sonorización.
4) Modelo Didáctico (Md): Se considera la creación de una comunidad de aprendizaje, cuyo objetivo principal
es el desarrollo de la inteligencia y de los valores de los estudiantes, que planifican, realizan y regulan su
propio aprendizaje, bajo la mediación de los profesores, por medio de métodos didácticos diversificados y
tareas auténticas, evaluados por estudiantes y profesores, en un espacio multiuso abierto, tecnológicamente
equipado y organizado según los principios de la calidad total en la gestión [13].
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Debe ayudar a cada estudiante a centrarse y descubrir sus saberes y potencialidades. Entendida la acción
educativa, las tareas a destacar serán las de aprender a pensar críticamente, aprender a vivir creativamente y
desafiar los modos convencionales de hacer y pensar las cosas, aprender a elegir libre y responsablemente y,
finalmente, aprender a actuar éticamente.
Se crea un marco de instrucción que se adapte a la diversidad del estudiantado. Es un diseño instruccional
abierto, que permite a cada estudiante aprender según su propio ritmo y estilo cognitivo. Es un diseño
interactivo y constructivo que reformula los diferentes componentes del aprendizaje tradicional: el papel del
profesor y el del estudiante, las metas y objetivos, los procesos y tareas, la secuencia y proceso de instrucción
y los modos de evaluación. Es un diseño autorregulado porque se basa en una metodología investigadora,
que promueve el trabajo y la planificación autónoma en función de los intereses de cada estudiante.
En las comunidades de aprendizaje se parte de la idea de que en todas las personas se pueden dar procesos
de cambio. A través del diálogo y en interacción con las demás es cuando de verdad se logra crear canales
para superar situaciones de desigualdad y/o de exclusión. Si se enriquecen las intervenciones en el aula con
otros profesionales de campos diferentes y otros agentes sociales y culturales de la comunidad, estaremos
haciendo al estudiantado inteligente, flexible y competente, elevando al máximo sus expectativas de
aprendizaje [13].
5) Actores (A): Se parte de la creación de una comunidad de aprendizaje, entendida esta como un grupo de
personas que aprende en común, utilizando herramientas comunes en un mismo entorno. Es una agrupación
de personas o estudiantes que se organizan para juntos poder construir e involucrarse en un proyecto
educativo, que aprende y adquiere conocimientos a través del trabajo colaborativo y solidario, más abierto,
participativo y flexible.
Las comunidades de aprendizaje implican a todos los actores que de forma directa o indirecta influyen en el
aprendizaje y el desarrollo de los estudiantes, incluyendo a profesorado, familiares, especialistas, miembros
de asociaciones y organizaciones, personas voluntarias, etc.
Para que estas comunidades de aprendizaje puedan existir o prevalecer con el tiempo, se deben dar algunas
condiciones mínimas, como por ejemplo {14]:
Situar a los estudiantes como el centro del aprendizaje
Permitir un acceso a la comunidad, igualitario de condiciones.
Facilitar la participación abierta.
Avanzar en las nuevas herramientas de la tecnología que favorezca entornos modernos y flexibles.
Promover los cambios institucionales que faciliten su desarrollo.
Buscar modelos efectivos para su funcionamiento.
Debe primar una comunicación y una actividad conjunta profesor-alumno, alumno-alumno, profesor-
(sub)grupo y alumno-(sub)grupo que estimulen la motivación y la cognición durante todo el proceso.
Constituye una regularidad didáctica que una mejor comunicación en la clase contribuye el éxito del proceso
de enseñanza-aprendizaje.
Un aprendizaje participativo que propicie la construcción de los conocimientos y el desarrollo de hábitos y
habilidades profesionales en un contexto socializador, donde el profesor juegue un papel fundamental en la
mediación pedagógica como dirigente del proceso, así como el desarrollo de cualidades y valores en la
personalidad.
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El desarrollo de un diálogo sui géneris a nivel individual (profesor-estudiante y estudiante-estudiante) y
grupal (profesor-grupo, profesor-equipos), exigen del uso de interrogantes y de situaciones, así como de su
consiguiente conversión en preguntas que no se limiten a exigir respuestas reproductivas o evidentes, sino
que exijan pensar, reflexionar, debatir, a partir de la explotación de las contradicciones que ofrece el
contenido de enseñanza.
La concepción comunicativa demuestra que el aprendizaje depende principalmente de las interacciones
entre personas. En los estudiantes, la construcción de significados se basa en las interacciones que resultan
de un diálogo igualitario con sus iguales, el profesorado, los familiares, especialistas y otras personas. El
aprendizaje dialógico es el que resulta de las interacciones que produce el diálogo igualitario.
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CONCLUSIONES
El modelo para caracterizar un Salón de Clases Inteligente (MC-SaCI) y la propuesta de un sistema de
indicadores educativos de calidad permitirá desarrollar el entorno de clase en universidades ecuatorianas,
caracterizar los Ambientes Inteligentes Educativos y fundamentar pedagógicamente el desarrollo de aspectos
vinculados a los ambientes inteligentes educativos, incorporando nuevos paradigmas, teorías, etc. en
consonancia con las particularidades y aspiraciones de la educación superior ecuatoriana.
Un modelo para la caracterización de un SaCI deberá partir de tener en cuenta los objetivos de aprendizaje y
del salón de clases, y considerar como componentes esenciales los recomendadores educativos (Re), la
tecnología (T), la arquitectura (Ar), el modelo didáctico (Md) a seguir y la relación de los actores (A), que
permitirán establecer indicadores educativos de calidad del SaCI.
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