Inteligencia Artificial y Pensamiento Computacional en una experiencia transversal en Educación Secundaria
beneficios sobre el rendimiento académico y la motivación en el alumnado
DOI:
https://doi.org/10.18172/con.6302Palabras clave:
pensamiento computacional, inteligencia artificial, Educación Secundaria, motivación, rendimiento académicoResumen
El pensamiento computacional (PC) y La Inteligencia Artificial (IA) se postulan como tecnologías emergentes que pueden ayudar en la personalización de los aprendizajes y preparar para los desafíos del mundo actual. El presente estudio se deriva de una experiencia de innovación en Secundaria a partir de del trabajo de PC y la IA. Se aplica de manera transversal en las asignaturas de Biología y Geología, y Tecnología y Digitalización en una muestra conformada por 119 alumnos de 3º de ESO. Se ha utilizado una metodología mixta, en una primera parte se utiliza una metodología cuasiexperimental donde a través de un diseño pre-test – post-test se administran a todos los alumnos, tres pruebas sobre PC, IA y Competencia Digital. La segunda parte de la investigación es de naturaleza cualitativa, a través de un cuestionario ad hoc donde se analizan las opiniones del profesorado de las asignaturas involucradas. Del mismo modo, se analizan las opiniones del alumnado del grupo experimental sobre la experiencia desarrollada. En todos los grupos los contenidos curriculares son iguales, lo que cambia es la metodología y las herramientas utilizadas. Los resultados indican que los alumnos que trabajaron la IA de aplicada en ambas asignaturas obtienen una mejor comprensión y conocimiento práctico del PC y de IA, manifiestan una mayor motivación hacia el aprendizaje, y se ven capacitados para diseñar sus propios recursos educativos si cuentan con el acompañamiento educativo. Los proyectos que utilizan las TICs de manera transversal favorecen la motivación, aprendizajes y competencias del alumnado.
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Citas
Avello, R., Lavonen, J., y Zapata-Ros, M. (2020). Coding and educational robotics and their relationship with computational and creative thinking. A compressive review. [Codificación y robótica educativa y su relación con el pensamiento computacional y creativo. Una revisión compresiva]. Revista de Educación a Distancia, 20(63). https://doi.org/10.6018/red.413021
Ayuso del Puerto, D., y Gutiérrez-Esteban, P. (2022). La Inteligencia Artificial como recurso educativo durante la formación inicial del profesorado. RIED-Revista Iberoamericana de Educación a Distancia, 25(2), 347–362. https://doi.org/10.5944/ried.25.2.32332
Baker, T., Smith, L. y Anissa, N. (2019). Educ-AI-tion rebooted? Exploring the future of artificial intelligence in schools and colleges. ¿Se reinicia la Educ-AI-ción? Explorando el futuro de la inteligencia artificial en colegios e institutos]. Nesta Foundation. https://media.nesta.org.uk/documents/Future_of_AI_and_education_v5_WEB.pdf
Becker, S., Brown, M., Dahlstrom, E., Davis, A., DePaul, K., Diaz, V., y Pomerantz. J. (2018). NMC Horizon Report: 2018 Higher Education Edition. [Informe Horizon del NMC: Edición de Educación Superior 2018]. CO: EDUCAUSE.
Brown, J. D. (2002). The Cronbach alpha reliability estimate. JALT Testing y Evaluation SIG Newsletter, 6(1).
Carretero, S., Vuorikari, R., y Punie, Y. (2017). DigComp 2.1. The digital competence framework for citizens. [DigComp 2.1. El marco de competencias digitales para los ciudadanos]. Publications Office of the European Union. https://doi.org/10.2760/38842
Chatterjee, S., y Bhattacharjee, K. K. (2020). Adoption of artificial intelligence in higher education: A quantitative analysis using structural equation modelling. [Adopción de la inteligencia artificial en la enseñanza superior: Un análisis cuantitativo mediante modelos de ecuaciones estructurales]. Education and Information Technologies, 1-21. https://doi.org/10.1007/s10639-020-10159-7
Coll Salvador, C., Díaz Barriga Arcedo, F., Engel Rocamora, A., y Salina Ibáñez, J. (2023). Evidencias de aprendizaje en prácticas educativas mediadas por tecnologías digitales. RIED-Revista Iberoamericana de Educación a Distancia, 26(2), 9-25. https://doi.org/10.5944/ried.26.2.37293
Estevez, J., Garate, G., y Grana, M. (2019). Gentle introduction to artificial intelligence for high-school students using scratch. [Suave introducción a la inteligencia artificial para estudiantes de secundaria utilizando scratch]. IEEE Access, 7, 179027-179036
Flores-Rueda, I. C., y Sánchez-Macías, A. (2021). Percepción y actitud hacia las TIC en estudiantes universitarias. Atenas, 4(56), 1-18.
Flores-Tena, M. J., Ortega-Navas, M. C., y Sousa-Reis, C. (2021). El uso de las TIC digitales por parte del personal docente y su adecuación a los modelos vigentes. Revista Electrónica Educare, 25(1), 1-21. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=194165972016
Fombella-Canal, J., (2018). Ventajas y amenazas del uso de las TIC en el ámbito educativo. Debates & Prácticas en Educación, 3(2),30-46.
Fuentes-Cabrera, M. J., y Sánchez-Romero, C. (2021). Análisis de las ventajas sociales y educativas de las TIC para el niño enfermo. Revista de Educación Inclusiva, Monográfico Aulas Hospitalarias, 59-75.
García-Peñalvo, F. J., y Ramírez-Montoya, M. S. (2017). Aprendizaje, Innovación y Competitividad: La Sociedad del Aprendizaje. Revista de Educación, (52)1. http://doi.org/10.6018/red/52/1
González-Vidal, I. M. (2021). Influencia de las TIC en el rendimiento escolar de estudiantes vulnerables. RIED- Revista Iberoamericana de Educación a Distancia, 24(1), 351-365. https://doi.org/10.5944/ried.24.1.27960
Halpern, D., Piña, M., y Ortega-Gunckel, C., (2021). Mediación parental y escolar: uso de tecnologías para potenciar el rendimiento escolar. Educación XX1, 24(2), 257-282.
Hernández-Martín, A., y Iglesias-Rodríguez, A. (2020). Evaluación de las competencias digitales de estudiantes de educación obligatoria: Diseño, validación y presentación de la prueba Ecodies. Ediciones Octaedro.
Irgens, G. A., Dabholkar, S., Bain, C., Woods, P., Hall, K., Swanson, H., Horn, M., y Wilensky, U. (2020). Modeling and Measuring High School Students’ Computational Thinking Practices in Science. [Modelización y medición de las prácticas de pensamiento computacional en ciencias de los estudiantes de secundaria]. Journal of Science Education and Technology, 29(1). https://doi.org/10.1007/s10956-020-09811-1
Jiménez-Aleixandre, M.P. (2009). Competencia científica: poner en práctica los saberes de ciencias. Presentación del monográfico sobre competencia científica. Aula de Innovación Educativa, 186, 6.
Juškevičienė, A. (2020). STEAM Teacher for a Day: A Case Study of Teachers’Perspectives on Computational Thinking. [Profesor STEAM por un día: Un estudio de casos sobre las perspectivas de los profesores acerca del pensamiento computacional]. Informatics in Education, 73, 1-6. https://doi.org/10.21556/edutec.2020.73.1845
Kong, S. C., Lai, M., y Sun, D. (2020). Teacher development in computational thinking: Design and learning outcomes of programming concepts, practices, and pedagogy. [Desarrollo del profesorado en pensamiento computacional: Diseño y resultados de aprendizaje de conceptos, prácticas y pedagogía de la programación]. Computers & education, 103872. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2020.103872
León, G. C., y Viña, S. M. (2017). La inteligencia artificial en la educación superior. Oportunidades y Amenazas. INNOVA Research Journal, 2(8), 412-422. https://doi.org/10.33890/innova.v2.n8.1.2017.399
Ley Orgánica 3/2020, de 29 de diciembre, por la que se modifica la Ley Orgánica 2/2006, de 3 de mayo, de Educación. Boletín Oficial del Estado, 340, de 30 de diciembre de 2020, 122868 a 122953.
Martínez-Pérez, S., y Fernández-Robles, B. (2018). Objetos de Realidad Aumentada: Percepciones del alumnado de pedagogía. Pixel-Bit. Revista de Medios y Educación, 53, 207-220. https://doi.org/10.12795/pixelbit.2018.i53.14
Marques, L. S., Gresse von Wangenheim, C., y Hauck, J. C. (2020). Teaching machine learning in school: A systematic mapping of the state of the art. [Enseñanza del aprendizaje automático en la escuela: Un mapeo sistemático del estado del arte]. Informatics in Education, 19(2), 283-321.
Martinenco, R. M., Martín, R. B., y Romano, L. G. (2021). Ecologías de aprendizaje en educación secundaria: TIC y aprendizaje informal. Revista Tecnología, Ciencia y Educación, (18), 77-97.
Meneses, E. L., y Fernández, J. (2020). Tecnologías de la información y la comunicación y diversidad funcional: conocimiento y formación del profesorado de Navarra. IJERI: Revista internacional de investigación e innovación educativas, (14), 59-75. https://doi.org/10.46661/ijeri.4407
Mubasher, M., y Mirza, T. (2021). The Digital Literacy in Teachers of the Schools of Rajouri (J&K)-India: Teachers Perspective. [La Alfabetización Digital en los Profesores de las Escuelas de Rajouri (J&K)-India: Perspectiva de los profesores]. International Journal of Education and Management Engineering (IJEME), 1, 28-40. https://doi.org/10.5815/ijeme.2021.01.0
Naciones Unidas (2023). Objetivos del desarrollo sostenible. La Agenda para el desarrollo sostenible. Naciones Unidas. https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/development-agenda/
Noh, J., y Lee, J. (2020). Effects of robotics programming on the computational thinking and creativity of elementary school students. [Efectos de la programación robótica en el pensamiento computacional y la creatividad de alumnos de primaria]. Educational Technology Research and Development, 68(1), 463-484. https://doi.org/10.1007/s11423-019-09708-w
Oviedo, H. C., y Campo-Arias, A. (2005). Aproximación al uso del coeficiente alfa de Cronbach. Revista colombiana de psiquiatría, 34(4), 572-580.
Padilla, A. L., Gámiz, V., y Romero, M. A. (2020). Evolución de la competencia digital docente del profesorado universitario: incidentes críticos a partir de relatos de vida. Educar, 56(1), 109-27. https://doi.org/10.5565/rev/educar.1088
Palau, R., Fretes, G. y Santiago-Campión, R. (2024) Propuesta para la implementación de la competencia digital docente (CDD): la visión de los docentes. Contextos Educativos, 33, 177-192. https://doi.org/10.18172/con.5680
Polanco-Padrón, N., Ferrer-Planchart, S., y Fernández-Reina, M. (2021). Aproximación a una definición de pensamiento computacional. RIED. Revista Iberoamericana de Educación a Distancia, 24(1), 55-76. https://doi.org/10.5944/ried.24.1.27419
Pro, A. (2011). Conocimiento científico, ciencia escolar y enseñanza de las ciencias en la educación secundaria. En Caamaño, A. (coord.). Didáctica de la Física y la Química, p13-33. Graó-Me.
Revelo-Sánchez, O., Collazos-Ordóñez, C. A., y Jiménez-Toledo, J. A. (2018). El trabajo colaborativo como estrategia didáctica para la enseñanza/aprendizaje de la programación: una revisión sistemática de literatura. TecnoLógicas, 21(41), 115-134.
Rodríguez-García, J. D., Moreno-León, J., Román-González, M., y Robles, G. (2021). Evaluation of an online intervention to teach artificial intelligence with learningML to 10-16-year-old students. SIGCSE`21: Proceedings of the 52nd ACM technical symposium on computer science education, Virtual Event, 177–183. https://doi.org/10.1145/3408877.3432393
Román-González, M. (6-8 de julio, 2015). Computational Thinking Test: Design Guidelines and Content Validation. [Test de pensamiento computacional: Directrices de diseño y validación del contenido]. [Presentación en Conferencia] Proceedings of the 7th annual International Conference on Education and New Learning Technologies EDULEARN 2015. Barcelona, España. http://library.iated.org/view/ROMANGONZALEZ2015COM
Roig-Vila, R., y Moreno-Isac, V. (2020). El PC en educación. Análisis bibliométrico y temático. RED, Revista de Educación a Distancia, 63, 1-24. http://doi.org/10.6018/red.402621
Sanabria, A. L., y Cepeda, O. (2016). La educación para la competencia digital en los centros escolares: la ciudadanía digital. Revista Latinoamericana de Tecnología Educativa, 15(2), 95-112. https://doi.org/10.17398/1695-288X.15.2.95
Saxena, A., Lo, C. K., Hew, K. F., y Wong, G. K. W. (2020). Designing Unplugged and Plugged Activities to Cultivate Computational Thinking: An Exploratory Study in Early Childhood Education. [Diseño de actividades conectadas y desconectadas para cultivar el pensamiento computacional: Un estudio exploratorio en educación infantil]. The Asia-Pacific Education Researcher, 29(1), 55-66. https://doi.org/10.1007/s40299-019-00478-w
Tang, D. (2019). Empowering novices to understand and use machine learning with personalize image classification models, intuitive analysis tools, and MIT App Inventor. [Capacitar a los principiantes para comprender y utilizar el aprendizaje automático con modelos de clasificación de imágenes personalizados, herramientas de análisis intuitivas y MIT App Inventor.]. [Thesis M. Engineering], Massachusetts Institute of Technology.
UNESCO (2021). El aporte de la IA y las TIC avanzadas a las sociedades del conocimiento. Una perspectiva de Derechos, Apertura, Acceso y Múltiples actores. Serie de la UNESCO sobre la libertad en Internet. https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000375796
UNESCO (2023a) International forum on AI and education Steering AI to empower teachers and transform teaching, 5-6 December 2022. [Foro internacional sobre IA y educación Dirigir la IA para capacitar a los profesores y transformar la enseñanza, 5 y 6 de diciembre de 2022]. Educación 2030. UNESCO. https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000386162
UNESCO (2023b) Guidance for generative AI in education and research. [Orientaciones para la IA generativa en la educación y la investigación]. Educación 2030. UNESCO. https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000386693
Van Brummelen, J., Shen, J. H. y Patton, E. W. (2019, June). The popstar, the poet, and the grinch: Relating artificial intelligence to the computational thinking framework with block-based coding. [La estrella del pop, el poeta y el grinch: relacionar la inteligencia artificial con el marco del pensamiento computacional mediante la codificación por bloques]. In Proceedings of International Conference on Computational Thinking Education,3, 160-161.
Villegas, W., Arias, A., y Palacios, X. (2020). Proposal of an Architecture for the Integration of a Chatbot with Artificial Intelligence in a Smart Campus for the Improvement of Learning. [Propuesta de una Arquitectura para la Integración de un Chatbot con Inteligencia Artificial en un Smart Campus para la Mejora del Aprendizaje]. Sustainability, 12(4), 1500. https://doi.org/10.3390/su12041500
Vuorikari, R., Kluzer, S. y Punie, Y., (2022) DigComp 2.2: The Digital Competence Framework for Citizens - With new examples of knowledge, skills and attitudes. [El Marco de Competencia Digital para los Ciudadanos - Con nuevos ejemplos de conocimientos, capacidades y actitudes]. Publications Office of the European Union. https://doi.org/10.2760/490274, JRC128415
Xiao, M., y Yi, H. (2020). Building an efficient artificial intelligence model for personalized training in colleges and universities. [Construcción de un modelo eficaz de inteligencia artificial para la formación personalizada en institutos y universidades]. Computer Applications in Engineering Education. https://doi.org/10.1002/cae.22235
Zabala-Vargas, S. A., García-Mora, L. H., Arciniegas-Hernandez, E., Reina-Medrano, J. I., de Benito-Crosetti, B., y Darder-Mésquida, A. (2021). Strengthening Motivation in the Mathematical Engineering Teaching Processes – A Proposal from Gamification and Game-Based Learning. [Reforzar la motivación en los procesos de enseñanza de la Ingeniería Matemática - Una propuesta desde la Gamificación y el Aprendizaje Basado en Juegos]. International Journal of Emerging Technologies in Learning (iJET), 16(06), 4–19. https://doi.org/10.3991/ijet.v16i06.16163
Zhu, K. (2019). An educational approach to machine learning with mobile applications. [Un enfoque educativo del aprendizaje automático con aplicaciones móviles]. [Thesis Master Engineering], Massachusetts Institute of Technology. https://dspace.mit.edu/handle/1721.1/122989
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