Aprendizaje personalizado: cómo la IA está dando forma al futuro de la educación

A medida que la IA se integra en esta industria, proporciona a los educadores los medios para realizar tareas de nuevas maneras. Pero en un desarrollo aún más interesante, está creando nuevas funciones como el aprendizaje personalizado que son beneficiosas tanto para los profesores como para los estudiantes. En las siguientes secciones, exploramos cómo el aprendizaje personalizado basado en IA puede ayudar a los estudiantes y muchas otras formas en que las soluciones basadas en IA están dando forma al futuro de la educación.

Aprendizaje personalizado

Una de las mejoras más beneficiosas que pueden ofrecer los sistemas educativos basados ​​en IA es el aprendizaje personalizado, también conocido como aprendizaje individualizado. Si bien ofrecer el mismo plan de estudios en las aulas de los estudiantes puede ser eficaz, impartir clases al propio ritmo de cada estudiante puede ser aún más eficaz, especialmente para aquellos que están muy por delante o muy por detrás de sus compañeros en el proceso de aprendizaje.

Además, cada estudiante tiene un estilo de aprendizaje único al que los sistemas basados ​​en IA pueden adaptarse. Estas aplicaciones pueden proporcionar juegos, programas personalizados y otras funciones para promover el aprendizaje. Mira cómo funcionan:

• Juegos. Los juegos impulsados ​​por IA brindan experiencias de aprendizaje que se adaptan a los estilos y velocidades de aprendizaje individuales al analizar el desempeño del jugador y ajustar la dificultad del juego en consecuencia. Este proceso proporciona retroalimentación valiosa a los instructores y estudiantes y hace que la educación sea más efectiva y accesible para los estudiantes en varios niveles.
• Programas personalizados. Con aplicaciones que se ajustan a las necesidades de cada estudiante, la experiencia educativa puede basarse en el siguiente concepto que estén listos para aprender, en lugar de un proceso genérico en el que los estudiantes se ven obligados a encajar. La industria del eLearning señala que los programas personalizados incluyen aprendizaje adaptativo, tutoría inteligente, recomendaciones personalizadas, conocimientos basados ​​en datos, aprendizaje multimodal, evaluaciones personalizadas y rutas de aprendizaje individualizadas.
• Otras características. Funciones como el procesamiento del lenguaje natural permiten a los estudiantes aprender de aplicaciones impulsadas por IA de una manera conversacional que les resulte familiar. Por ejemplo, un programa de este tipo podría guiar a un estudiante de escuela primaria a través de un problema de matemáticas o ayudarlo a identificar partes del discurso en una historia.

Un ejemplo de este tipo de plataforma es aquella que identifica lagunas de conocimiento, facilita las intervenciones de los docentes, hace recomendaciones para planes de estudio personalizados y proporciona recursos para que los docentes ahorren tiempo. Por lo tanto, es importante saber cómo crear herramientas de IA y cómo utilizar innovaciones impulsadas por la IA que puedan alterar la educación tradicional.

Libros de texto inteligentes

Otra herramienta muy valiosa que ha surgido con la IA en la educación son los libros de texto inteligentes, que son libros de texto en formato de libro electrónico. Estas versiones electrónicas ofrecen características más interactivas y atractivas que las páginas estáticas de los libros en papel. Las siguientes características se pueden encontrar en Smart Books:

• Resúmenes de capítulos : breves sinopsis de cada capítulo para ayudar a garantizar que los estudiantes identifiquen todas las ideas principales de su lectura.
• Guías de estudio : preguntas para ayudar a los estudiantes a comprender las lecturas.
• Tarjetas flash : herramientas de aprendizaje sencillas para ayudar con las tareas de memorización
• Evaluaciones y comentarios en tiempo real : cuestionarios y otras comprobaciones breves para ayudar a los estudiantes a saber si están progresando y qué pueden hacer para alcanzar sus objetivos.
• Pruebas de práctica : pruebas que no cuentan para las calificaciones de los estudiantes pero que les brindan práctica para responder los tipos de preguntas que probablemente estarán en la prueba real.
• Tomar notas : la capacidad de anotar la comprensión del texto por parte de los estudiantes o escribir preguntas para hacerle al instructor o al chatbot educativo.

Estos recursos pueden ser utilizados por los estudiantes de forma personalizada. Por ejemplo, pueden realizar tantos exámenes de práctica como quieran hasta que se sientan seguros de que podrán aprobar el examen real.

Pruebas más precisas

Las pruebas son muy importantes en la educación porque ayudan a los profesores a comprender cuánto saben los estudiantes, tanto individualmente como en grupo. Esta información es útil para personalizar los elementos del curso para todos los estudiantes y para personalizar el curso para cada estudiante.

Un aspecto de las pruebas precisas es garantizar que los estudiantes cumplan con los estándares de las pruebas. Durante las pruebas en clase o en línea, las aplicaciones basadas en inteligencia artificial pueden rastrear las acciones de cada estudiante a través de cámaras web, micrófonos y navegadores web, incluida la realización de análisis de pulsaciones de teclas para garantizar el cumplimiento de las pautas de las pruebas.

Si bien las pruebas son una herramienta valiosa, analizar los resultados de las pruebas a lo largo del tiempo es aún mejor, ya que puede ayudar a los instructores a comprender patrones y, como resultado, iniciar una instrucción correctiva. Los sistemas basados ​​en IA pueden identificar estos patrones en los resultados de las pruebas de cada estudiante. También pueden ayudar a los instructores a comprender áreas con las que un gran porcentaje de estudiantes tienen dificultades, ayudándolos así en la planificación eficaz de las lecciones.

Los sistemas basados ​​en IA también pueden proporcionar pruebas adaptativas, que guían a los estudiantes sobre lo que están listos para aprender. Un ejemplo de este tipo de plataforma es una herramienta de evaluación basada en la web que aprovecha las preguntas adaptativas para determinar el conocimiento y las lagunas de conocimiento antes de identificar los temas que un estudiante está preparado para aprender. También se ajusta según el progreso de aprendizaje de los estudiantes.

Acceso mejorado

Muchos estudiantes se enfrentan a diversos aspectos del proceso educativo:

• Tener un idioma distinto al inglés como primer idioma
• Tiene discapacidad auditiva o visual.
• Tener problemas con la coordinación.
• Ser neurodivergente

Los sistemas basados ​​en IA pueden ayudar de las siguientes maneras:

• Traducir texto de un idioma a otro para garantizar una comprensión óptima del material presentado.
• Agregue subtítulos a películas y grabaciones para que los estudiantes con diferentes niveles de dominio del idioma puedan seguir aprendiendo juntos
• Traduzca imágenes visuales a sonido o viceversa para que los estudiantes de todos los niveles puedan comprender presentaciones de audio y video.
• Utilice comandos de voz en lugar de teclados, ratones y paneles táctiles para que los estudiantes que no puedan utilizar estos dispositivos puedan seguir participando.
• Presentar información de una manera que sea sensible a las diferencias en la función cerebral individual y las características de comportamiento para permitir una inclusión óptima en cada aula.

Con respecto a la ayuda con la neurodivergencia, un artículo reciente de Fast Company afirmó: “Los estudiantes neurodivergentes, que a menudo enfrentan desafíos con el procesamiento de información, son los que más pueden ganar (de la IA)... (Las experiencias de aprendizaje personalizadas) pueden dar como resultado aulas más inclusivas y accesibles donde se respalden las fortalezas y desafíos de cada estudiante”.

Automatización de tareas

Los instructores de todos los entornos educativos (desde profesores de jardín de infantes a 12.º grado hasta educadores universitarios) tienen una amplia gama de tareas de las que realizar un seguimiento:

• Preparar planes de lecciones
• Impartir clases
• Principales actividades y laboratorios.
• Asignar y calificar tareas
• Proporcionar instrucción 1-1 a los estudiantes que se quedan atrás
• Documentar el progreso del estudiante
• mantener la disciplina
• trabajando con los padres
• Creando recursos de aprendizaje

Aunque algunos instructores pueden tener asistentes, muchos deben realizar todas estas tareas solos. La IA puede lograr algunas de estas cosas, liberando a los instructores para tiempo libre o para realizar tareas de nivel superior, como desarrollar recursos de aprendizaje. La gama de tareas con las que la IA puede ayudar incluye las que se enumeran aquí:

• Responder automáticamente a las preguntas de los estudiantes
• Evaluar tareas y pruebas.
• Crear planes de lecciones
• Proporcionar clases privadas.
• Analizar el progreso de los estudiantes

A medida que los procesos impulsados ​​por la IA asumen algunas de estas funciones, los instructores pueden realizar tareas en las que las máquinas probablemente no podrán ayudar, como animar a los estudiantes, comunicarse con los padres e implementar nuevos modelos educativos. Todos estos procesos contribuyen al aprendizaje personalizado.

Creación de contenido inteligente

Los instructores deben desarrollar una amplia gama de contenidos para comunicar eficazmente conceptos importantes a los estudiantes. Incluyen los siguientes tipos:

• Visualización de información. Cuando los instructores no tienen acceso a ciertos recursos, el contenido basado en IA puede incluir simulaciones de experiencias de la vida real, como experimentos de laboratorio.
• Generación de clases. Uno de los principales tipos de contenido que los instructores deben desarrollar son los planes de lecciones. Los sistemas y aplicaciones basados ​​en IA pueden generar planes de lecciones mínimos o extensos que los instructores pueden utilizar para crear experiencias enriquecedoras para los estudiantes.
• Vídeos o conferencias online. Algunos instructores imparten clases tanto en línea como en el aula y deben poner sus conferencias a disposición de todos los estudiantes. Este proceso puede implicar el desarrollo de audio, video o transcripción.
• Medios digitales. Estos elementos pueden incluir imágenes, capturas de pantalla, clips de películas o presentaciones de PowerPoint.
• Programas de estudio. Los instructores deben crear programas de estudios para cada clase para ayudar a los estudiantes a saber qué esperar a lo largo del curso. Por lo general, incluyen los objetivos del curso, la cantidad de horas de crédito que satisface el curso, los módulos que se cubrirán, los criterios de calificación, otras expectativas y cómo comunicarse con el instructor.

Las plataformas basadas en inteligencia artificial, incluidos modelos de aprendizaje de idiomas como ChatGPT, pueden ayudar a desarrollar todos estos tipos de contenido y más. Estos materiales pueden estar disponibles según sea necesario, personalizando aún más el proceso educativo.

Instrucción suplementaria

Muchos estudiantes necesitan apoyo o instrucción adicional por diversas razones. Es posible que estén atrasados ​​en sus cursos o necesiten que se les presente información de una manera que refleje su estilo de aprendizaje preferido. En el pasado, estos estudiantes habrían recurrido a humanos para recibir lecciones privadas, incluidos instructores, compañeros de estudios y tutores profesionales. Ahora pueden aprovechar herramientas impulsadas por IA, incluidos los chatbots.

Los chatbots ofrecen numerosas ventajas:

• Disponible las 24 horas del día, los 7 días de la semana, los 365 días del año. Los chatbots siempre están disponibles, por lo que los estudiantes pueden aprovecharlos cuando estén listos para aprender.
• Promover el aprendizaje independiente. Debido a que están tan fácilmente disponibles, los chatbots promueven el aprendizaje de los estudiantes a su propio ritmo, sin tener que esperar a que el instructor esté disponible.
• Coherente. Los chatbots proporcionan la misma información a cada estudiante.
• Brinde oportunidades para que los estudiantes den su opinión. En entornos de educación superior, la retroalimentación de los estudiantes a los instructores es fundamental para garantizar que los instructores sean lo más efectivos posible y que los supervisores brinden la orientación adecuada.
• Impersonal. Para estudiantes con desafíos específicos, como aquellos que sufren de ansiedad social, una guía de aprendizaje impersonal puede ser más útil que una humana.

Los servicios basados ​​en IA también pueden conectar a los estudiantes con tutores según sus necesidades y las cualidades que buscan. Todos estos aspectos de los chatbots educativos contribuyen al aprendizaje personalizado.

IA generativa

A medida que se introdujeron ChatGPT y aplicaciones similares en los últimos meses, algunas instituciones educativas se han opuesto, creyendo que los estudiantes que las utilizan pueden estar perdiendo oportunidades de aprendizaje críticas. Algunos llegan incluso a prohibir estrictamente el uso de IA generativa y castigar a los estudiantes, a veces severamente, si infringen esta regla. Las herramientas de detección de IA permiten a los educadores determinar cuándo los estudiantes han hecho esto.

Otras instituciones están adoptando un enfoque completamente diferente, adoptando e incluso fomentando el uso de herramientas de IA generativa. Su filosofía rectora es que la tecnología de IA se está convirtiendo cada vez más en parte de la vida cotidiana y tiene sentido ofrecer a los estudiantes oportunidades para familiarizarse más con ella. El Bachillerato Internacional , un organismo de cualificación, compara estas herramientas con otras que utilizan los estudiantes, como calculadoras, correctores ortográficos o aplicaciones de traducción de idiomas. Anunció que los estudiantes pueden citar trabajos generados por ChatGPT.

Suponiendo que más instituciones adopten ChatGPT y plataformas similares, es posible que la naturaleza del aprendizaje deba inclinarse más hacia habilidades que dichas plataformas no pueden replicar:

• Hacer preguntas en lugar de buscar respuestas definitivas. No se debe subestimar el poder de hacer preguntas en educación. Cuando los estudiantes aprenden a hacer las preguntas correctas, adquieren una habilidad valiosa para su vida profesional.
• Analizando procesos. Los estudiantes también se benefician cuando aprenden no sólo “qué”, sino también “cómo” o “por qué”. Por ejemplo, en el contexto de la historia, qué eventos sucedieron y cuándo son importantes, pero por qué sucedieron a menudo puede ser más revelador.
• Debatiendo pros y contras. Cuando los estudiantes debaten ambos lados de un argumento, aprenden que no siempre hay una respuesta correcta y que la verdad a menudo tiene matices en lugar de ser blanca o negra.
• Trabajando juntos en grupos. Trabajar en equipo es otra habilidad valiosa para el lugar de trabajo, y se anima a los estudiantes a hacerlo más en entornos donde se utilizan plataformas basadas en IA.
• Utilizar habilidades de pensamiento crítico, comunicación y presentación. Habilidades adicionales que son útiles para niveles superiores de aprendizaje y, eventualmente, para el lugar de trabajo son el pensamiento crítico, la comunicación clara y las habilidades de presentación.

Al describir cómo los educadores pueden adaptarse a la IA en su campo, el presentador del siguiente vídeo plantea la filosofía de otra manera: "Haga preguntas que la IA no pueda responder".

Como resultado de enmarcar la educación de una manera nueva, la tecnología basada en IA puede ayudar tanto a los educadores como a los estudiantes a evolucionar junto con la tecnología y la sociedad. Los estudiantes también se convierten en pensadores y aprendices independientes al desarrollar estas habilidades.

Realidad virtual y aumentada

Las experiencias de aprendizaje inmersivo que se pueden proporcionar con realidad virtual y aumentada (VR y AR) impulsadas por IA pueden ser muy valiosas para ayudar a los estudiantes de todos los niveles a comprender diversos conceptos. Por ejemplo, los estudiantes de secundaria pueden obtener una comprensión más profunda de la historia al ser guiados a través de una escena inmersiva del período que están aprendiendo. Los estudiantes de secundaria pueden aprender conceptos científicos examinando modelos 3D. Los estudiantes de medicina pueden utilizar un programa de realidad virtual para aprender a realizar cirugías específicas.

Además, estos programas pueden ofrecer algo más que objetos y escenas. También pueden proporcionar etiquetas y explicaciones para mejorar la comprensión de los estudiantes. Combinados con funciones de personalización, pueden ofrecer desafíos basados ​​en el progreso de cada estudiante.

Comodidad en el aula

Los estudiantes aprenden mejor cuando su entorno es cómodo y propicio para el proceso educativo. Dos de los factores más importantes son la temperatura y la iluminación. Si una habitación hace demasiado calor o frío, los estudiantes pueden distraerse del estudio. Si la iluminación es insuficiente, los estudiantes pueden tener dificultades para ver los materiales educativos que se les presentan. Estos problemas se pueden resolver con soluciones de inteligencia artificial que ajustan automáticamente la temperatura y la iluminación de las aulas a niveles óptimos.

Además, la tecnología basada en IA puede analizar otras condiciones del aula, como la tasa de ocupación y la cantidad de espacio entre los estudiantes. Una mayor concentración de estudiantes puede disminuir el impacto de los instructores, por lo que analizar este factor puede permitirles saber cuándo un asistente podría ser útil. Las cuestiones espaciales pueden ser muy importantes para determinadas personas, así como durante emergencias de salud pública como la pandemia de COVID-19.

El futuro de la tecnología educativa

Los sistemas, aplicaciones y plataformas basados ​​en IA ofrecen muchas ventajas, como hemos visto en las secciones anteriores. Pero también existen posibles desventajas, incluido el costo de las herramientas educativas basadas en inteligencia artificial, la falta de interacción humana entre instructores y estudiantes y preocupaciones sobre la privacidad.

La floreciente industria de la tecnología educativa tiene un papel que desempeñar para garantizar que estos posibles inconvenientes no socaven las poderosas ventajas de la IA en la educación. Una publicación reciente del Forbes Young Entrepreneur Council ofrece consejos para empresas que ofrecen servicios de EdTech. Se resume aquí:

• Trabajar para hacer que la tecnología de IA sea accesible y accesible para una amplia gama de escuelas.
• Buscar desarrollar herramientas que aumenten, en lugar de reemplazar, el papel de los instructores.
• Encuentre formas de garantizar que los datos personales confidenciales estén protegidos adecuadamente.
• Continuar mejorando las capacidades de los sistemas basados ​​en IA.
• Utilice estándares éticos y siga las leyes y regulaciones pertinentes para desarrollar herramientas de IA.

Con estas pautas, las herramientas de aprendizaje basadas en IA pueden proporcionar una base sólida para el aprendizaje personalizado y un mayor éxito de instructores y estudiantes.

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