Decision trees for predicting factors associated with academic performance of high school students in Saber 11 tests

Authors

  • Ricardo Timarán-Pereira Universidad de Nariño, Pasto
  • Javier Caicedo-Zambrano Universidad de Nariño, Pasto
  • Arsenio Hidalgo-Troya Universidad de Nariño, Pasto

DOI:

https://doi.org/10.19053/20278306.v9.n2.2019.9184

Keywords:

data mining;, associated patterns;, academic performance;, Saber 11 tests;, decision trees

Abstract

This article is obtained by applying the classification model based on decision trees in order to detect factors associated with the academic performance of Colombian eleven grade students, who presented the Saber 11 tests in 2015 and 2016. The research was of a descriptive type under the quantitative approach, applying a non-experimental design. Following the CRISP-DM methodology, the socio-economic, academic and institutional information of these students was selected from the ICFES databases. A data repository was built, cleaned and transformed and, using the WEKA data mining tool, decision trees were generated that allowed the identification of patterns associated with the good or poor academic performance of the students in the Saber 11 tests. The patterns discovered will help in the decision-making processes of the Ministerio de Educación Nacional, together with institutions that ensure the quality of education in Colombia.

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Author Biographies

Ricardo Timarán-Pereira, Universidad de Nariño, Pasto

Ingeniero de Sistemas, Doctor en Ingeniería énfasis Ciencias de la Computación

Javier Caicedo-Zambrano, Universidad de Nariño, Pasto

Licenciado en Matemáticas, Doctor en Educación

Arsenio Hidalgo-Troya, Universidad de Nariño, Pasto

Licenciado en Matemáticas, Magíster en Estadística

References

Azevedo, A., & Santos, M. (2008). KDD, SEMMA and CRISP-DM: a parallel overview. Proceedings of IADIS European Conference on Data Mining, 182-185. Amsterdam, Netherlands.

Barrientos-Marín, J. (2008). Calidad de la educación pública y logro académico en Medellín 2004-2006: Una aproximación por regresión intercuartil. Revista Lecturas de Economía, 68.

Blanco, V. (2015). Análisis del Desempeño Académico del Examen de Estado para el Ingreso a la Educación Superior Aplicando Minería de Datos (Tesis de Maestría). Universidad Nacional de Colombia. Valledupar, Colombia.

Alberto-Botello, L. H., & Guerrero-Rincón, A. (2014). La influencia de las TIC en el desempeño académico de los estudiantes en América Latina: Evidencia de la prueba PISA 2012. Memorias Virtual Educa. Lima, Perú.

Calleja, A. (2010). Minería de Datos con Weka para la Predicción del Precio de Automóviles de Segunda Mano (Trabajo de pregrado). Universidad Politécnica de Valencia. Recuperado de: https://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/10097/PFC_DSIC-80_Agust%C3%ADnCalleja.pdf

Chapman, P., Clinton, J., Kerber, R., Khabaza, T., Reinartz, T., Shearer, C., & Wirth, R. (2000). CRISP-DM 1.0: Step-by-step data mining guide. CRISP-DM consortium: NCR Systems Engineering Copenhagen (USA and Denmark), DaimlerChrysler AG (Germany), SPSS Inc. (USA), and OHRA Verzekeringen en Bank Groep B.V. (The Netherlands).


Chica-Gómez, S. M., Galvis-Gutiérrez, D. M., & Ramirez-Hassan, A. (2010). Determinantes del rendimiento académico en Colombia: pruebas ICFES Saber 11º. Revista Universidad EAFIT, 46 (160), 48-72. Recuperado de: http://publicaciones.eafit.edu.co/index.php/revista-universidad-eafit/article/view/754

Cohen, J. (1988). Análisis de poder estadístico para las Ciencias del comportamiento. Segunda ed. Nueva Jersey: Lawrence Erlbaum.

Correa, J. J. (2004). Determinantes del Rendimiento Educativo de los Estudiantes de Secundaria en Cali: un análisis multinivel. Revista Sociedad y Economía, 6, 81-105. Recuperado de: https://www.redalyc.org/pdf/996/99617648003.pdf

Fernández, H. (2005). Cómo interpretar la evaluación pruebas Saber. Subdirección de Estándares y Evaluación. Bogotá, Colombia: Ministerio de Educación Nacional.

Garbanzo-Vargas, G. M. (2007). Factores asociados al rendimiento académico en estudiantes universitarios, una reflexión desde calidad de la educación superior pública. Revista Educación, 31(1), 43-63. Recuperado de: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=44031103

García-Gutiérrez, J. A. (2016). Comenzando con Weka: Filtrado y selección de subconjuntos de atributos basada en su relevancia descriptiva para la clase. Technical report. Recuperado de: https://www.researchgate.net/publication/308141950.

Gaviria, A., & Barrientos, J. (2001). Calidad de la educación y rendimiento académico en Bogotá. Revista Coyuntura Social, 24, 112-127. Recuperado de: https://www.repository.fedesarrollo.org.co/handle/11445/1759

Gómez, J. (2014). Análisis de las competencias en matemáticas y lenguaje de los bachilleres Colombianos (Tesis de pregrado). Universidad ICESI. Cali, Colombia. Recuperado de: https://repository.icesi.edu.co/biblioteca_digital/bitstream/10906/77946/1/gomez_analisis_competencias_2014.pdf.

Han, J., & Kamber, M. (2001). Data Mining: Concepts and Techniques. San Francisco, USA: Morgan Kaufmann Publishers.

Hernández, J., Ramírez, M., & Ferri, C. (2005). Introducción a la Minería de Datos. Madrid, España: Pearson Prentice Hall.

Hernández-Angulo, O. E. (2015). Determinantes del Rendimiento Académico en la Educación Media de Cundinamarca (Tesis de pregrado). Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito. Bogotá, Colombia. Recuperado de: https://repositorio.escuelaing.edu.co/bitstream/001/349/1/Hern%C3%A1ndez%20Angulo%2C%20Oscar%20Eduardo-2015.pdf

Hernández-Martínez, E., & Lorente-Sanjurjo, R. (2009). Minería de datos aplicada a la detección de Cáncer de Mama. Madrid, España: Universidad Carlos III de Madrid. Recuperado de: https://www.researchgate.net/publication/265891193_Minera_de_datos_aplicada_a_la_deteccion_de_Cancer_de_Mama

Instituto Colombiano para la Evaluación de la Educación, ICFES. (2014). Alineación del examen SABER 11° Lineamientos generales 2014 – 2 Sistema Nacional de Evaluación Estandarizada de la Educación. Bogotá, Colombia.

Instituto Colombiano para la Evaluación de la Educación, ICFES. (2016). Sistema Nacional de Evaluación Estandarizada de la Educación: Lineamientos generales para la presentación del examen de Estado Saber 11°. Bogotá, Colombia.

Ministerio de Educación Nacional, MEN. (2006). Estándares Básicos de Competencias en Lenguaje, Matemáticas, Ciencias y Ciudadanas: Guía sobre lo que los estudiantes deben saber y saber hacer con lo que aprenden. Bogotá, Colombia.

Montero-Rojas, E., Villalobos-Palmas, J., & Cubero, Z. R. (2004). Factores institucionales, pedagógicos, psicosociales y sociodemográficos asociados al rendimiento académico y a la repetición estudiantil en la Universidad de Costa Rica. San José, Costa Rica: Universidad de Costa Rica.

Posada-Ramos, J. M., & Mendoza-Martínez, F. (2014). Determinantes del logro académico de los estudiantes de grado 11 en el periodo 2008-2010. Una perspectiva de género y región. Estudios sobre calidad de la educación en Colombia, ICFES. Bogotá, Colombia: Ministerio de Educación Nacional. Recuperado de: http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:dkK95ExkHmAJ:www2.icfes.gov.co/docman/investigadores-y-estudiantes-de-posgrado/resultados-de-investigaciones/factores-asociados/educacion-superior/1011-determinantes-del-logro-academico-de-los-estudiantes-de-grado-11-en-el-periodo-2008-2010-una-perspectiva-de-genero-y-region+&cd=1&hl=es-419&ct=clnk&gl=co

Procuraduría General de la Nación (2006). El derecho a la educación: la educación en la perspectiva de los Derechos Humanos. Bogotá, Colombia.

Ridao-García, I., & Gil-Flórez, J. (2002). La jornada escolar y el rendimiento de los alumnos. Revista de Educación, 327, 141-156.

Sattler, K., & Dunemann, O. (2001). SQL Database Primitives for Decision Tree Classifiers. En: Paques H, Liu L, Grossman D, editors. The 10th ACM International Conference on Information and Knowledge Management. 379-86. Atlanta, USA: ACM New York.

Seibold, J. R. (2000). La calidad integral en educación. Reflexiones sobre un nuevo concepto de calidad educativa que integre valores y equidad educativa. Revista Iberoamericana de Educación, 23, 215-231. Recuperado de: https://rieoei.org/RIE/article/view/1012

Timarán, R., & Millán, M. (2006). New algebraic operators and SQL primitives for mining classification rules. Computational Intelligence, 61–65. Recuperado de: http://www.actapress.com/PaperInfo.aspx?PaperID=29048&reason=500

Timarán-Pereira, R., Calderón-Romero, A., & Jiménez-Toledo, J. (2013a). Aplicación de la minería de datos en la extracción de perfiles de deserción estudiantil. Revista Ventana Informática, 28, 31-47. Recuperado de: http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:5ZShtZGF8WQJ:revistasum.umanizales.edu.co/ojs/index.php/ventanainformatica/article/download/181/228+&cd=1&hl=es-419&ct=clnk&gl=co

Timarán-Pereira, R., Calderón-Romero, A., & Jiménez-Toledo, J. (2013b). La minería de datos como un método innovador para la detección de patrones de deserción estudiantil en programas de pregrado en Instituciones de Educación Superior. Foro Mundial de Educación en Ingeniería, WEEF 2013. Cartagena, Colombia: ACOFI & IFEES.

Valero, S. (2009). Aplicación de técnicas de minería de datos para predecir deserción. Puebla, México: Universidad Tecnológica de Izúcar de Matamoros. Recuperado de: http://www.utim.edu.mx/~svalero/docs/MineriaDesercion.pdf.

Valero, S., Salvador, A., & García, M. (2010). Minería de datos: predicción de la deserción escolar mediante el algoritmo de árboles de decisión y el algoritmo de los k vecinos más cercanos. Puebla, México: Universidad Tecnológica de Izúcar de Matamoros. Recuperado de: www.utim.edu.mx/~svalero/docs/e1.pdf.

Villena-Román, J. (2016). CRISP-DM: La metodología para poner orden en los proyectos de Data Science. Recuperado de: https://data.sngular.team/es/art/25/crisp-dm-la-metodologia-para-poner-orden-en-los-proyectos-de-data-science.

Witten, I., Frank, E., & Hall, M. (2011). Data Mining: Practical Machine Learning Tools and Techniques. Third Edition. Morgan Kaufmann.

Published

2019-02-15

How to Cite

Timarán-Pereira, R., Caicedo-Zambrano, J., & Hidalgo-Troya, A. (2019). Decision trees for predicting factors associated with academic performance of high school students in Saber 11 tests. Revista De Investigación, Desarrollo E Innovación, 9(2), 363–378. https://doi.org/10.19053/20278306.v9.n2.2019.9184

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