El rol de la Inteligencia Artificial en la educación básica

Por: Melissa Guerra Jáuregui

Desde sus inicios en 1956, la Inteligencia Artificial (IA) ha revolucionado todos los campos científicos, tecnológicos e industriales. Sin embargo, poco se ha discutido sobre su despliegue en la educación básica, ya que el enfoque principal se ha puesto sobre el nivel medio y superior.

Es importante destacar que la implementación de esta tecnología en la educación básica va más allá del uso de apps o plataformas integradas en el aula, puesto que ésta ha reformulado los procesos de enseñanza-aprendizaje a un nuevo nivel, llevando a cambios importantes dentro y fuera del aula, destacando el diseño curricular y las competencias digitales.

A su vez, se deben tomar en cuenta las limitaciones y las repercusiones éticas del desarrollo e implementación de la IA a nivel básico, esto para que los derechos humanos de los niños y las niñas no sean trasgredidos.

La educación básica y la Inteligencia Artificial (IA)

Alfabetización digital

Uno de los términos clave para entender el rol de la IA en la educación a nivel básico es la alfabetización digital, de la cual se desprende otra en inteligencia artificial. De acuerdo con la UNESCO, la alfabetización digital se refiere a “la capacidad de acceder, gestionar, comprender, integrar, comunicar, evaluar y crear informaciones mediante la utilización segura y pertinente de las tecnologías digitales para el empleo, un trabajo decente y la iniciativa empresarial”.

Alfabetización en IA

Por su parte, la alfabetización/instrucción en inteligencia artificial (AI literacy) se define como la capacidad de interactuar asequiblemente con la IA mediante el aprovechamiento de herramientas, sistemas y marcos de la misma, con el fin de resolver problemas de manera efectiva y ética dentro de una amplia gama de contextos socioculturales. Otros estudios la definen como un conjunto de competencias que permiten evaluar, comunicar y colaborar de forma efectiva y crítica con esta tecnología.

Además, se destaca que la alfabetización en IA tiene tres elementos esenciales:

1. La comprensión de las capacidades de esta tecnología.
2. Su utilización para resolver problemas.
3. Su aplicación en contextos socioculturales.

¿Por qué es importante la alfabetización?

Como principio ético, la inclusión de la alfabetización en IA expone la importancia de educar a las infancias y jóvenes para que estén informados, con el fin de que tomen buenas decisiones respecto al uso de la inteligencia artificial en sus vidas.

Algunos estudios sugieren que la alfabetización en esta tecnología es relevante para las niñas y los niños, puesto que gracias a esto se mejoran muchos aspectos del desarrollo infantil, por ejemplo, la teoría de la mente, la indagación, la creatividad y las emociones, así como la investigación colaborativa. Además, la implementación de herramientas con esta tecnología en las primeras etapas de las aulas de educación preescolar han demostrado efectos prometedores.

Además de ser end-users, los niños y las niñas necesitan un enfoque educativo diferente gracias a los avances en tecnología de los últimos tiempos. Sin embargo, diferentes estudios señalan que integrar su presencia en el currículo ha sido un tema desafiante, ya que implica cambios en la forma de enseñar y aprender, aunado a que existe poca investigación sobre esta en ambientes educativos de nivel básico.

Existen varias iniciativas que llaman a “tomar acción” ante la creciente necesidad de la educación básica por incluir la alfabetización en IA, lo cual implica el diseño, la fundamentación pedagógica, la implementación (es decir, qué, cuándo y cómo), la evaluación, los objetivos, las competencias, la preparación docente, actualizaciones, etcétera.

La iniciativa “Cinco Ideas Principales en IA” (five big ideas in AI) fue propuesta por el trabajo conjunto de la Association for the Advancement of Artificial Intelligence (AAAI) y la Computer Science Teachers Association (CSTA). En esta se presentaron recomendaciones para la enseñanza de esta tecnología en la educación básica. Dicha iniciativa define lo que los estudiantes deben aprender sobre IA, robótica y machine learning (ML).

Otra iniciativa es el SEAME model, la cual es una clasificación de alto nivel sobre conceptos y habilidades para categorizar recursos de aprendizaje de IA para la educación básica y la investigación.

¿Para qué enseñar con IA?

Se distinguen varias razones por las cuales la enseñanza con esta integración en educación básica es relevante:

1. Conocer y comprender las competencias básicas de esta tecnología y utilizar sus aplicaciones es fundamental para que todas las personas se conviertan en alfabetizados en IA en el mundo digital actual.
2. Las niñas y los niños deben estar capacitados para comprender, utilizar y evaluarla con un propósito determinado.
3. Las infancias deben tener la capacidad de comprender sus funciones básicas, especialmente cuando en su experiencia cotidiana aparecen juguetes integrados con ésta.
4. Las nuevas generaciones ya están creciendo con ella, resultando en un impacto en sus vidas.
5. Se debe asegurar que su uso sea seguro y efectivo.
6. La IA requiere una nueva forma de pensamiento.
7. Se puede empoderar a las y los niños, mediante las oportunidades que brinda esta tecnología, para lograr o potenciar cambios.
8. Se requiere una fuerza laboral capacitada en inteligencia artificial.

¿Cómo se puede enseñar con IA?

Hoy en día existe una línea difusa sobre cómo, cuándo y qué implementar en el quehacer educativo, puesto que, aunque existen plataformas y apps con integraciones de IA, eso no quiere decir que sean la totalidad de los cambios que se requieren para potenciar la calidad educativa a nivel básico con inteligencia artificial.

Varios estudios indican que durante la educación preescolar, la integración de esta tecnología en juguetes, tales como robots y kits (para programar), apoyan en los primeros pasos de su desarrollo en su alfabetización en el uso de esta tecnología. A saber, otras herramientas que están siendo utilizadas para la implementación de IA en el aula de educación básica son: PopBots, Teacheable Machine, Jobo Robot, Anki Cosmo Bot, PlushPal, RoBoHon, PictoBlox, entre otros.

Mediante la gamificación con IA (juegos como «piedra, papel o tijera», actividades lúdicas y música) los estudiantes desarrollan el andamiaje necesario para aprender sobre sistemas de conocimiento (knowledge-based systems), machine learning bajo supervisión e IA generativa, adquiriendo y reconociendo los conocimientos básicos sobre la inteligencia artificial y sus implicaciones éticas.

Ahora bien, en términos de diseño instruccional para integrar la alfabetización en IA, se requieren de varios aspectos, tales como la pedagogía, el contenido, las herramientas/material de clase, la evaluación, etcétera.

Aunque no existe un conjunto de lineamientos globales para desarrollar un currículo de esta forma, puesto que cada país tiene contextos educativos y culturales diferentes, se pueden revisar sugerencias/recomendaciones para comenzar a construir un plan estratégico, pedagógico y tecnológico que apoye la calidad educativa, conforme a los principios y normas que se requieran para cada caso.

Algunos autores sugieren lineamientos para la enseñanza de IA en el aula, con un enfoque en ciencia y matemáticas: Aprendizaje y Enseñanza de IA (K-12 AI Learning and Teaching), Integración de la IA en programas STEM, Idiomas y Ciencias Sociales (K-12 AI Education Integration into STEM, Language Arts and Social Science Education), Desarrollo Profesional en IA para Maestros y Administrativos (K-12 AI Professional Development for Teacher and Administrators) y Evaluación (K-12 AI Assesment).

Hay que recalcar que la alfabetización no requiere que los estudiantes aborden términos o temas complejos, o que adquieran capacidades complejas de programación y ML, sino que desarrollen bases sólidas para comprender las capacidades, límites, aplicaciones y consideraciones éticas de la inteligencia artificial, con el fin de que los estudiantes puedan desarrollarse plenamente en la era digital.

Desafíos de la enseñanza a nivel básico con IA

Aunque parezca sencillo de realizar, sí existe una complejidad al momento de desplegar un currículo integrado con IA, puesto que no hay que perder de vista los objetivos de aprendizaje, ni tampoco la mera aplicación de actividades con apps o plataformas con esta tecnología solo por creer que eso sería una “innovación”.

Con o sin IA, el diseño instruccional, los planes, clase, los métodos, etc., deben tener un objetivo. Se debe tener cuidado para no caer en un círculo vicioso de “aplicación infinita de actividades con inteligencia artificial”, pero que no tienen ningún propósito dentro de los procesos de aprendizaje. A saber, esta debe ser tomada en cuenta como herramienta y no como un sustituto de algo.

Entre los retos más importantes se encuentran los siguientes:

• El déficit de conocimientos, habilidades, confianza y actitudes sobre IA de los profesores
• La falta de un currículo robusto e integrado con esta tecnología
• Poca información sobre los lineamientos para implementar los procesos de enseñanza-aprendizaje adecuados con IA

También se debe considerar que, tanto el profesorado como la comunidad estudiantil deberán desarrollar competencias relacionadas con el mundo digital actual, por lo que el reto se hace cada vez mayor.

Competencias del docente

En este apartado se enuncian algunas de las competencias que las y los profesores deben considerar:

Competencias del estudiante

Existen varios marcos de referencia que distinguen ciertas competencias que las y los niños deben desarrollar:

Cabe destacar que existen competencias específicas, por ejemplo: la interpretación de datos, entender el funcionamiento y aplicaciones de machine learning, distinguir entre IA general y débil (narrow AI), entre otras.

La alfabetización es relevante hoy más que nunca, puesto que las nuevas generaciones entrarán a un mercado laboral totalmente diferente gracias a esta. Los niños y las niñas están creciendo dentro de ambientes sumamente tecnológicos gracias al uso de apps con integraciones de IA, por ende, no solo es importante el impacto que esto puede tener en ellos, sino también las implicaciones negativas como la desinformación o el exceso de información, el uso de sus datos (siendo estos menores de edad), así como sugerencias no apropiadas para su edad (en referencia al uso de chatbots o similares).

Asimismo, se debe considerar el bienestar del profesorado, puesto que la falta de lineamientos o pautas sobre IA, la falta de confianza debido al déficit de competencias digitales, el nulo o poco desarrollo de un currículo robusto e integrado con IA pueden perjudicar más que potenciar la calidad educativa, resultando en un burnout interminable debido a la poca organización y planeación por parte de las altas esferas educativas.

Fuente de la información e imagen:  https://observatorio.tec.mx