TouchVic- App accesible para estimulación temprana en niños con ceguera y baja visión

María Visitación Hurtado Torres, María José Rodríguez Fórtiz, María Luisa Rodríguez Almendros y Daniela Rubio*

ETSIIT. Dpto. LSI. Universidad de Granada. Granada. España. *Macneticos.

Resumen

La atención temprana tiene dos objetivos principales: “Desarrollar al máximo las capacidades potenciales del niño y conseguir que el niño con ceguera o baja visión crezca sin otra discapacidad que la estrictamente inherente al déficit visual”. En este artículo se presenta Touch-system for Visual Impaired Children (Touch-VIC) una App que integra 9 tipos de actividades diferentes para dispositivos iPad, que incluyen ejercicios educativos y lúdicos de estimulación temprana para niños con baja visión y ceguera, junto a una herramienta de autor que permite la personalización de los ejercicios, configurándolos para adaptarse al niño, a sus intereses, necesidades y capacidades en todo momento. También incorpora opciones que permiten la creación de agendas personalizadas, donde se planifica la secuenciación de actividades, y de sesiones de evaluación.

Introducción

Cualquier tipo de discapacidad en un niño constituye un factor de riesgo para que surjan disturbios y trastornos en el desarrollo. Durante los primeros años, el funcionamiento puede modificarse debido a la plasticidad neuronal y al refuerzo positivo en las acciones ambientales [10].

Específicamente, los niños con impedimentos visuales tienen limitaciones para interpretar la información e integrar el estímulo recibido del exterior en formas táctiles y auditivas, porque vienen separados e incompletos [3]. Además, la visión está involucrada en muchas funciones adaptativas, que se alteran cuando hay una discapacidad visual, como la organización del ritmo sueño-vigilia, adquisición de habilidades motrices (motricidad gruesa, equilibrio y motricidad fina), desarrollo cognitivo (atención, memoria) , conciencia espacial, aprendizaje de idiomas y relaciones con otras personas [4].

La intervención temprana para los niños con discapacidad visual es el conjunto de intervenciones psicopedagógicas, médicas y sociales para mejorar el desarrollo de los niños sin otras discapacidades que se relacionan específicamente con su déficit visual. Debe hacerse lo antes posible, por un equipo interdisciplinario coordinado con la familia [4].

Los principales aspectos en los que funciona esta intervención son: estimulación auditiva y táctil, motivación, organización y reconocimiento del propio cuerpo, reconocimiento de objetos (formas, sonidos y ubicaciones), permanencia de los objetos, búsqueda de objetos y orientación espacial [2].

La tecnología puede utilizarse para realizar intervenciones [5], ayudando a superar las barreras experimentadas por las personas con discapacidad que impiden su participación plena y equitativa en todos los contextos de vida: cultural, social, político, económico y ambiental[7].

Hay muchos recursos TIC útiles o específicamente diseñados para ayudar a las personas con discapacidad visual: monitores de pantalla grande, lectores de pantalla y amplificadores, líneas y teclados de braille, etc. Sin embargo, son difíciles de usar para niños muy pequeños. Solo los sistemas de pantalla táctil pueden ser accesibles para ellos, mejorándolos con la adición de un escaneo de pantalla e información auditiva (lector de pantalla, síntesis de sistema de voz o una voz grabada de reproducción). Además, las aplicaciones creadas para esos usuarios requieren un buen diseño con una buena organización, buen contraste, letras claras y de gran tamaño.

Comenzamos nuestro proyecto realizando un análisis de 80 aplicaciones para tablets (Android, iOs y Windows) que podrían ser utilizadas por niños con discapacidad visual [11]. La mayoría de ellas no pueden ser utilizadas por personas visuales severamente afectadas o están enfocadas a usuarios adultos porque requieren buenas habilidades espaciales, auditivas y motrices, y aprendizajes previos. Algunas de ellas que son para niños tienen un enfoque educativo específico pero no integral. Algunos son: Blind Memory, Songify, I love Fireworks, Pekkaboo Barn, Tap-N-See Zoo y My Talking Picture Board. Ninguno de ellos es personalizable para niños o accesible para familias o terapeutas con impedimentos visuales.

A partir de dicho análisis y teniendo presente la importancia de la estimulación temprana nos planteamos el diseño de una App, llamada Touch-VIC, que incluyera una herramienta de autor, para crear actividades que mejoren la terapia de estimulación temprana brindada por profesionales y familiares junto con diferentes tipo de actividades.

Objetivos de Touch-VIC

El objetivo general del proyecto fue desarrollar una aplicación para niños con discapacidad visual, en un dispositivo táctil, con tipos específicos de actividades para personalizar. Los objetivos específicos tenidos en cuenta para la propuesta de tipos de actividades fueron:

• Aumentar la motivación de los niños diseñando juegos para interactuar con imágenes (para niños con visión) y sonidos para estimular y reforzar.

• Realizar estimulación auditiva y solicitar el reconocimiento de sonidos, canciones, voces, silencio, etc.

• Ayuda para diferenciar el volumen o la frecuencia de un sonido.

• Proporcionar partes de un sonido (por ejemplo, una canción) para ordenar o usar para componer un nuevo sonido.

• Enseñar conceptos relacionados con la organización física y la orientación, como relaciones espaciales.

• Trabajar la permanencia de los objetos y el hallazgo de los estímulos auditivos.

• Mejorar la memoria auditiva y visual.

• Proporcionar situaciones para usar los dedos para seleccionar o buscar en las posiciones de pantalla.

• Trabajar el razonamiento preguntando por clasificación de objetos o asociación de conceptos.

• Permitir crear cuentos simples con escenarios y personajes.

• Enseñar la base de Braille.

• Dar explicaciones auditivas antes y durante la realización de la actividad.

• Proporcionar refuerzos auditivos sobre éxitos y fracasos.

• Mejorar otras habilidades cognitivas y motrices como: coordinación de la mano-oído, causa-efecto, uso del lenguaje, atención, memoria, etc.

• Facilitar la creación y adaptación de actividades por parte de los terapeutas y las familias, teniendo en cuenta que también podrían tener problemas de la vista.

• Permitir que la evaluación de cada niño progrese, tomando y mostrando medidas durante el desempeño.

Metodología y Desarrollo de Touch-VIC

Nuestro trabajo en equipo es interdisciplinario, compuesto por ingenieros informáticos, expertos en accesibilidad y especialistas en educación temprana de niños con discapacidad visual. Dos especialistas de este equipo son ciegos. El objetivo principal de este proyecto fue diseñar una herramienta como complemento del trabajo de intervención realizado por los educadores y las familias. Hemos seguido una metodología centrada en el usuario para desarrollar el sistema táctil para niños con discapacidad visual (TouchVIC). Ha sido concebido y diseñado siguiendo las recomendaciones de los especialistas [6]. También se han probado los diferentes prototipos implementados a lo largo del proceso de desarrollo. Las siguientes subsecciones describen los principales pasos de la metodología y sus logros.

Diseño

TouchVIC está conformado por dos partes: la herramienta de autor (modo de tutor) y la aplicación de estimulación temprana (modo niño) (Figura 1).

Figura 1. Partes de Touch-VIC

Se han diseñado nueve tipos de actividades teniendo en cuenta los requisitos previos: asociación de memoria, búsqueda, reconocimiento, cuento, descubrir sonidos, jugar con el espacio, música, clasificación, prebraille.

Figura 2. Pantalla de presentación y selección de actividades en “modo niño”.

Las actividades entrenan diversas competencias:

Intencionalidad, coordinación oído-mano y bimanual, orientación espacial, razonamiento, lateralidad, búsqueda sistemática, causa-efecto, permanencia, categorización de objetos, asignación de acciones y cualidades a los objetos, habilidades musicales, aprendizaje de conceptos espaciales y abstractos, iniciación al aprendizaje del Braille, imitación y producción de sonidos y palabras, uso del lenguaje y las cosas, y memoria, atención y discriminación auditiva y visual.

La herramienta de autor (modo tutor) permite la creación/modificación de actividades de este tipo para adaptarse a las necesidades e intereses de cada niño (Figura 3).

Permite:

1. Crear información y recursos asociados a diferentes niños para uso en las actividades (perfil de acceso, imágenes y sonidos asociados a un vocabulario de conceptos, refuerzos …) (Opción Conceptos)

2. Crear y configurar los distintos tipos de actividades (Opción Actividades).

3. Creación de agendas asociadas a usuarios y de sesiones compuestas por un conjunto ordenado de actividades (Opción Agendas).

En “Conceptos” se permite la creación y edición de recursos asociados a un vocabulario de conceptos o bien de refuerzos para uso en las actividades.

Conviene tenerlos creados antes de diseñar las actividades, pero si no es así, pueden ir creándose sobre la marcha. Los conceptos se categorizan para facilitar su uso. Los conceptos del tipo “refuerzo” tienen dos categorías: “refuerzos positivos” y “refuerzos negativos” y se usan para mantener al niño informado de cómo va realizando las actividades, indicando cuándo hay aciertos y cuándo hay fallos.

En “Actividades” la aplicación proporciona plantillas vinculadas a cada tipo de actividad. Allí, el educador puede seleccionar qué recursos utilizar, la apariencia de las actividades y el nivel de dificultad. De esa manera, la creación y la personalización de actividades es más fácil.

Figura 3. Opciones del Modo Profesor (Barra lateral izquierda).

Para cada actividad, el tutor asocia conceptos (objetos, personajes o escenarios con sonidos y ocasionalmente imágenes) y diseña la presentación en pantalla (lugares asociados a conceptos, orden a presentar, etc.). (Figura 4 y 5)

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Figura 4. Ejemplo de plantilla para la actividad Memoria-Asociación.

Una actividad está asociada a un niño, pero podría ser utilizada por otros tal cual o con adaptaciones.

Hay una base de datos de conceptos que pueden ser utilizados en diferentes actividades y por muchos niños. Por ejemplo, en las actividades de asociación de memoria, la pantalla se divide en casillas emparejadas: 2, 4 o 6. Se seleccionan por pares, y para cada una, se asocia un recurso de imagen, sonido o texto de la lista de conceptos. Para los usuarios que todavía tienen algo de vista, el contenido de los cuadros puede ocultarse (Figura 4 y 5). Por ejemplo en este tipo de actividad el objetivo es entrenar la intencionalidad, la coordinación auditiva, la orientación espacial, el lenguaje y la memoria auditiva.

Figura 5. Resultado de una actividad tipo Memoria-Asociación

La herramienta para el niño (modo niño) ofrece una lista de actividades creadas para él / ella que se pueden seleccionar para jugar. Los niños pueden explorar, tocar y jugar, y recibir refuerzos sobre su desempeño.

Las actividades tienen dos modos:

¡ Modo exploración: se deja al niño tocar libremente en la pantalla para que se familiarice con la actividad y no se miden aciertos ni fallos.

¡ Modo prueba: solicitado por el niño o tutor cuando esté listo, se miden aciertos y fallos. Mientras el niño completa las actividades, la aplicación hace registros automáticos de los logros y errores del niño, el tiempo de juego y otros aspectos particulares de cada actividad. Esos registros están hechos para actividades y sesiones individuales. Una vez que se completen, el tutor puede agregar comentarios y consultar las evaluaciones de un niño específico

Agendas: Cada niño también puede tener asociadas una o más agendas. Una agenda es un conjunto de actividades ordenadas que se realizarán automáticamente en ese orden un día específico de la semana, lo que facilita su uso.

La herramienta implementada proporciona un manual que describe en detalle el funcionamiento y los distintos tipos de actividades.

Las actividades incluidas son:

• Memoria-Asociación: El usuario debe emparejar los elementos tocando en la pantalla hasta encontrarlos.

• Buscar: Se coloca un único elemento en una posición concreta en pantalla y el niño debe buscarlo usando sus dedos. Cuando lo encuentra, se escucha su sonido asociado.

• Juega con el espacio: La pantalla se divide dos o tres filas, llamadas pistas. Se asocia un sonido a cada una. En un extremo de la fila el sonido tiene un volumen o frecuencia bajos y en el otro extremo un volumen o frecuencia altos.

• Descubrir: El niño escucha un sonido y debe averiguar a qué concepto se corresponde de entre varios que se le ofrecen.

• Reconocer: Se ofrecen objetos al niño, que debe tocar y reconocer para que encuentre el asociado al sonido que se ha escuchado o la imagen que está viendo.

• Música: La pantalla está dividida en dos, cuatro o seis casillas en las que hay fragmentos de canciones o de audios de una historia.

• Agrupa: Se trata de buscar elementos en la pantalla que tengan algo en común, se pregunta al usuario por una característica que los agrupa.

• Cuento: Varias pantallas con escenas se encadenan para contar un cuento o una historia.

• Pre-Braile: Inicio a la escritura y conocimiento del Braille.

Finalmente destacar que una de las características distintivas de TouchVIC es que es una de las primeras aplicaciones de este tipo, que es realmente inclusiva y accesible para profesionales o familiares que tienen discapacidad visual.

Implementación y prueba

El dispositivo táctil elegido para implementar la aplicación fue iPad porque iOs ofrece más posibilidades de configuración sobre las características de accesibilidad que otros sistemas operativos [8] [9]. TouchVIC se puede descargar de forma gratuita desde la tienda Apple Store. Hemos creado una o dos actividades de cada tipo y contenidos para facilitar su uso inicial.

La herramienta de autor se puede usar con VoiceOver y la herramienta de niños reproduce los sonidos almacenados (grabados o previamente sintetizados) asociados a cada actividad porque son personalizados y, por lo tanto, más estimulantes para el niño.

Durante la implementación, se utilizó el desarrollo de prototipos. Los especialistas probaron los prototipos para descubrir fallos y validar los requisitos. En ocasiones, los requisitos y el diseño se modificaron para obtener una mejora en las actividades. Una niña ciega también ha venido realizando desde los 5 años pruebas de las actividades y su comportamiento y respuestas se tuvieron en cuenta (Figura 6).

Figura 6. Utilización de Touch-VIC

La parte más difícil de implementar fue la relacionada con brindar acceso a los tutores con discapacidades visuales. Los especialistas en accesibilidad dieron las especificaciones y ayudaron en los detalles de implementación y diseño porque estaban familiarizados con las características de accesibilidad de iOs. Se realizaron numerosas pruebas y mejoras para obtener una herramienta totalmente accesible.

Resultados y aportaciones

TouchVIC es el resultado de un proyecto que fue seleccionado para ser financiado por el Campus de Excelencia CEI-Biotic de la Universidad de Granada por sus contribuciones sociales y educativas que son entre otras:

• El diseño de una aplicación específica para niños con discapacidad visual para su estimulación temprana.

• El diseño de un conjunto integral de tipos de actividades que mejoren varias habilidades auditivas y cognitivas.

• La creación de una herramienta para tutores, que permite diseñar actividades personalizables.

• El proporcionar accesibilidad para los tutores.

Esto permitió la consolidación de un equipo interdisciplinario para participar en todas las tareas del ciclo de vida, considerando los usuarios finales.

Apple supo de este proyecto y nos pidió que se presentara en EMEIA 2015 de ADE Institute (Europa, Medio Oriente, India y África) de Educadores Distinguidos de Apple y desarrolladores que fueron aceptados en el programa. Tubo una buena acogida (específicamente la herramienta de accesibilidad para tutores), y recibimos algunas sugerencias de mejora. La herramienta se tradujo al inglés para facilitar su uso a más personas y para presentarla en este foro

Varias organizaciones y asociaciones están interesadas en el proyecto y han descargado la aplicación. (Disponible en http://www.appstore.com/touchvic).

En el desarrollo de Touch-VIC han participado miembros de los grupos de investigación Modelling Development of Advanced Software Systems -MYDASS (TIC-230) de la Universidad de Granada y del grupo Sistemas Telemáticos para la Sociedad de la Información y el Conocimiento (T>SIC) de la Universidad Politécnica de Madrid, junto con expertos del grupo ACCEDO de atención temprana de la ONCE de Madrid y del equipo de la ONCE de Granada, el jefe de sección de oftalmología del Hospital Virgen de las Nieves y los responsables de la empresa Macneticos (expertos en inclusión y accesibilidad) y, el Centro de Referencia Estatal de Autonomía Personal y Ayudas Técnicas (CEAPAT).

La realización de esta aplicación ha sido posible gracias al apoyo recibido por parte del Campus de Excelencia CEI-BioTic Granada y, a la experiencia en el desarrollo de aplicaciones móviles de la spin-off Everyware Technology.

Conclusiones

Hemos desarrollado una aplicación que se puede utilizar para complementar las actividades llevadas a cabo en los programas de estimulación temprana para niños con discapacidad visual.

Touch-VIC integra actividades destinadas a estimular aspectos cognitivos, emocionales, sensoriales y motores; así como una herramienta de autor que permite la personalización y configuración de ejercicios para adaptarlos a los intereses, necesidades y habilidades del niño en todo momento.

También tiene opciones que permiten la creación de agendas personalizadas, donde las actividades y sesiones de evaluación se pueden secuenciar y planificar.

Ahora, estamos preparados para comenzar un estudio piloto que valide nuestra herramienta y proporcione sugerencias para mejorar. También se realizarán pruebas de usabilidad para evaluar la satisfacción de los tutores y el acceso a la herramienta.

Referencias

1. Berry, S. Ignash. Assistive technology: providing independence for individuals with disabilities. Rehabilitation Nursing - Wiley Online Library. (2003)Jan-Feb;28 (1):6-14.

2. Davidson, P., & Harrison, G. The effectiveness of early intervention for children with visual impairments. In M. J. Guralnick (Ed.), The effectiveness of early intervention (pp.483-495). Baltimore: Paul H. Brookes Publishing Co. (2000)

3. Emerson, R.W., Ashmead, D. Visual experience and the concept of compensatory spatial hearing abilities. En J.J. Rieser, D.H. Ashmead, F.F. Ebner & A.L. Corn (Eds.) (2008)

4. Fazzi, E. Signorini, S.G. Bova, S.M. Ondei, P. Bianchi, P.E. Early Intervention in Visually Impaired Children. International Congress Series. 1282. Elsevier (2005), 117-121.

5. Fernández-López, A., Rodríguez-Fórtiz, M.J., Rodríguez-Almendros, M.L.“Mobile Learning Technology based on iOS devices to support students with special education needs”. Computer&Education, Volume 6, Febrero 2013, pp. 77-90.

6. Henry, S.L. Just Ask: Integrating Accessibility Throughout Design. ET/Lawton, 2007 7. Hersh, M.: Assistive Technology for Visually Impaired and Blind People. Editors.

Hersh, Marion, Johnson Michael A. Springer. 2008. 8. iOS-Accessiblity Programming Guide For iOS. http:/developer.apple.com 9. iOS-Verifying App Accessibility on iOS. http:/developer.apple.com 10. Reiser, J.J.: Blindness and brain plasticity in navigation and object perception. Taylor

& Francis, 2008. 11. Torres-Carazo, I.; Rodriguez-Fortiz, M.J.; Hurtado-Torres, M.V.: Analysis and review

of apps and serious games on mobile devices intended for people with visual impairment. IEEE 4th International Conference on Serious Games

Agradecimientos

Los autores desean agradecer al Campus de Excelencia Internacional CEI-Biotic de la Universidad de Granada, al Proyecto de Excelencia Regional TIC-6600, a la colaboración del grupo ACCEDO (ONCE) y a los expertos en accesibilidad del Grupo Macneticos y usuarios que apoyaron los resultados de Touch-VIC detallado en este documento.

Más información en http://www.everywaretech.es/project/touch-vic/

Disponible en http://www.appstore.com/touchvic

Cómo citar este trabajo: Hurtado, M.V. y Rodríguez, M.J. (2017). TouchVic-App accesible para estimulación temprana en niños con ceguera y baja visión. En Arnaiz, P.; Gracia, Mª D. y Soto F.J. (Coords.) Tecnología accesible e inclusiva: logros, resistencias y desafíos. Murcia: Consejería de Educación, Juventud y Deportes.

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