Las cuatro mejores formas en que la inteligencia artificial puede ayudar a los estudiantes

A medida que los sistemas de inteligencia artificial desempeñan un papel más importante en la vida cotidiana, también están cambiando el mundo de la educación. ChatGPT de OpenAI, Bing de Microsoft y Bard de Google vienen con riesgos y oportunidades.

Soy un educador e investigador de alfabetización, y aquí hay cuatro maneras en que creo que este tipo de sistemas se pueden usar para ayudar a los estudiantes a aprender.

A los maestros se les enseña a identificar los objetivos de aprendizaje de todos los estudiantes en una clase y adaptar la instrucción a las necesidades específicas de los estudiantes individuales. Pero con 20 o más estudiantes en un aula, las lecciones totalmente personalizadas no siempre son realistas. Cada persona aprende de manera diferente.

Un sistema de IA puede observar cómo un estudiante procede a través de una tarea asignada, cuánto tiempo tardan y si tienen éxito. Si el estudiante tiene dificultades, el sistema puede ofrecer ayuda; si el estudiante tiene éxito, el sistema puede presentar tareas más difíciles para mantener la actividad desafiante.

Este tipo de retroalimentación en tiempo real a menudo es difícil de hacer para un educador o escuela para un solo estudiante, y mucho menos para toda una clase o campus. Se ha demostrado que las herramientas de aprendizaje adaptativo de IA realizan cambios rápida y dinámicamente en el entorno de aprendizaje, el contenido y las tareas para ayudar a las personas a aprender más y mejorar rápidamente.

Por ejemplo, los investigadores del Instituto de Interacción Humano-Computadora de la Universidad Carnegie Mellon enseñaron a un sistema cómo resolver un problema matemático. El sistema puede seguir las instrucciones de un supervisor humano para comprender las reglas matemáticas y adaptar su enfoque a problemas que nunca ha visto antes. El sistema también puede identificar áreas en las que tuvo que hacer múltiples intentos antes de llegar a la respuesta correcta, marcar las de los maestros como lugares donde los estudiantes humanos pueden confundirse y resaltar los métodos que el sistema utilizó para llegar de manera más eficiente a la respuesta correcta.

Investigadores de Stanford han estado desarrollando y probando un prototipo de lo que se llama un “libro de texto inteligente”, titulado “Inquire”. Es una aplicación que monitorea el enfoque y la atención de los estudiantes mientras leen prestando atención a cómo los estudiantes interactúan con la aplicación. El texto interactivo incluye definiciones de palabras clave accesibles por toque o clic y permite a los estudiantes resaltar y anotar mientras leen.

El libro de texto también puede sugerir preguntas sobre el contenido y las áreas para futuras investigaciones que se personalizan para cada individuo. Puede cambiar el nivel de lectura del texto y también incluir fotos, videos y materiales suplementarios para ayudar a los estudiantes a comprender lo que están estudiando.

La evaluación educativa se centra en cómo un educador sabe si un estudiante está aprendiendo lo que se le está enseñando. Las evaluaciones tradicionales (ensayos, pruebas de opción múltiple, preguntas de respuesta corta) han cambiado poco desde hace un siglo. La inteligencia artificial tiene el potencial de cambiar eso al identificar patrones en el aprendizaje que pueden no ser evidentes para los maestros o administradores individuales.

Por ejemplo, la empresa de aprendizaje de idiomas Duolingo utiliza IA y aprendizaje automático para crear y calificar pruebas de dominio del inglés para universidades, empresas y agencias gubernamentales. Las pruebas comienzan con una serie de preguntas estándar, pero en función de cómo le vaya al estudiante con ellas, el sistema seleccionará preguntas más difíciles o más fáciles para identificar más rápidamente las habilidades y debilidades exactas de un estudiante.

Otro proyecto de evaluación, Reach Every Reader, atendido por la Escuela de Graduados de Educación de Harvard, el MIT y la Universidad Estatal de Florida, crea juegos educativos para que los padres jueguen con sus hijos mientras les enseñan a leer. Algunos de los juegos tienen adultos y niños como personajes basados en escenarios de la vida real.

Estos juegos pueden ayudar a los padres y maestros a determinar eficientemente si los niños están leyendo en su nivel de grado apropiado y encaminarlos si no lo están.

El aprendizaje personalizado ocurre cuando los intereses y objetivos de los estudiantes guían el aprendizaje. El maestro es más un facilitador, mientras que el qué, el por qué y el cómo del aprendizaje son dictados principalmente por el estudiante. Los sistemas de inteligencia artificial pueden proporcionar instrucción individualizada adaptada a los intereses individuales de cada estudiante.

Los sistemas de aprendizaje adaptativo de IA pueden identificar rápidamente cuándo un estudiante tiene dificultades y luego proporcionar más o diferente apoyo para ayudarlo a tener éxito. A medida que el estudiante demuestra que ha dominado el contenido o la habilidad, la herramienta de IA proporciona tareas y materiales más difíciles para desafiar aún más al alumno.

Los chatbots se han utilizado para responder a entradas escritas o habladas. Muchas personas interactúan con un chatbot cuando le hacen una pregunta a Alexa o Siri. En educación, los chatbots con sistemas de inteligencia artificial pueden guiar a los estudiantes con comentarios o asistencia personalizados y justo a tiempo. Estos chatbots pueden responder preguntas sobre el contenido o la estructura del curso. Esto ayuda a los estudiantes a realizar un seguimiento de su propio aprendizaje mientras los mantiene motivados y comprometidos.

Al igual que una lista de reproducción automatizada de recomendaciones musicales o de video, un sistema de recomendación impulsado por IA puede generar preguntas de evaluación personalizadas, detectar malentendidos y sugerir nuevas áreas para que un alumno explore. Estas tecnologías de IA tienen el potencial de ayudar a los estudiantes hoy y en el futuro.

*W. Ian O’Byrne es Profesor Asociado de Educación de Alfabetización, College of Charleston